Влияние факторов физической природы на скорость протекания процессов черствения хлеба

Среди факторов определяющих технологические свойства сырья, используемого в производстве хлеба и хлебобулочных изделий, наиболее значимыми являются количественный и качественный состав его химических компонентов. Именно их полноценность, с точки зрения способности создавать оптимальные сочетания под влиянием тех или иных технологических процессов, в дальнейшем формируют свойства и качества готовых изделий.

Современные технологии производств ориентированы, прежде всего, на возможности компенсирования отклонений, при этом используются разные направления, среди которых изменение рецептур, направленности течения процессов технологий, различные способы влияния на исходное сырье.

Сырье пищевых производств весьма различается не только по структуре, но и по природе, а также изменчивости свойств под влиянием различных факторов. Среди совокупности сырьевых компонентов на особых пози- циях существуют вода, природные коллоидные структуры и, конечно же, биологические жидкости. Их коллоидная структура зависит от большой совокупности факторов, которые достаточно многогранны и глубоко изучены.

Вместе с тем современные достижения дают возможность говорить о новом витке обновлений не только в теоретических аспектах познания технологий, но и реальном их изменении с новых позиций [3–6].

Поиск инновационных технологий, направленных не только на формирование заданного качества хлеба и хлебобулочных изделий, но и нацеленных на ресурсосберегающую переработку сырья и максимальное сохранение его физиологически ценных компонентов, является наиболее актуальным в наши дни.

Для повышения качества хлеба и хлебобулочных изделий возможно использование активированной воды, полученной одновременным воздействием постоянного тока с на-носекундными электромагнитными импуль- на сами (НЭМИ). В результате исследований было установлено, что на хлебопекарные свойства муки и качество хлебобулочных изделий оказывает положительное влияние катодная вода, полученная путем одновременного воздействия постоянного тока с наносе-кундными электромагнитными импульсами (НЭМИ католит) [2].

Особенные структурно-механические свойства клейковины (эластичность, упругость) имеют значение для хлебопечения, так как белки образуют в структуре пшеничного теста пространственную упруго-эластичную сетку.

Качество клейковины оказывает сильное влияние на технологические свойства теста, от которых, в свою очередь, зависят основные показатели качества хлебобулочных изделий. В таблице представлены результаты исследования активированной воды на изменение качества клейковины в процессе отлежки.

Клейковина отмывалась через определенные промежутки времени в течение отлежки теста 200 мин. Контроль качества клейковины проводили по показателям: ИДК на приборе ИДК-1 и расплываемость шарика клейковины в термостате при температуре 30 °С. Таким образом, показатель ИДК характеризует качество клейковины во время созревания теста, а расплываемость шарика – качество изолированной клейковины.

Образец клейковины, полученный отмыванием теста, замешанного на водопроводной воде, на протяжении всего эксперимента характеризовался постепенным расслаблением клейковины. В процессе отлежки теста качество отмытой клейковины, а также шарик клейковины контрольного образца постепенно расслабляется, причем эта зависимость носит прямо пропорциональный характер.

Результаты исследований показали, что активированная вода способна влиять на структурно-механические свойства клейковины. Хотя значения ИДК клейковины, полученной на НЭМИ католите, отмытой через 20 мин после замеса, были выше чем в контроле и составили 84,8 у.е., но с течением времени происходило укрепление клейковины. Она становилась хорошего качества, способная удерживать образующийся в процессе брожения углекислый газ, способствуя получению хлебобулочных изделий оптимального объема. Расслабление клейковины в начальный период созревания теста (20 мин) может быть связано с присутствием в данной воде сильных восстановителей, то есть доноров электронов, – атомарного водорода и гидратированного электрона. При смещении рН катодной воды в щелочную сторону соотношение между содержанием в воде атомарного водорода и гидратированного может сдвигаться в сторону преимущественно с образованием последнего. Но также возможно, что в воде возникают вторичные, свободно радикальные процессы, инициируемые первичными радикалами. Наличие кислорода, гидратированного электрона и атомарного водорода в воде приводит к образованию устойчивых перекисей. В процессе дальнейшей отлежки теста уже через 80 минут клейковина начинает укрепляться, особенно эти изменения заметны через 110 и 140 минут отлежки. Это вероятно связано с тем, что период существования гидратированного электрона, проявляющего свойства восстановителя, незначителен и через 20 минут его действие сводится к нулю, но перекиси, образующиеся в результате его присутствия, активны более длительный период. Для них характерны окислительные свойства, в результате чего они действуют укрепляюще на клейковину.

Гидратированные белки пшеничного тес-

Влияние активированной воды на изменение показателей качества клейковины во время отлежки теста, показатель ИДКдеф, у.е./расплываемость шарика клейковины, мм

Используемая вода Продолжительность отлежки, мин 20 50 80 110 140 170 200 Образец клейковины на питьевой воде 78,0 82,2 85,6 89,5 93,2 96,8 99,0 30 ± 0,4 35 ± 0,7 40 ± 0,6 45 ± 0,5 50 ± 0,3 53 ± 0,5 59 ± 0,9 Образец клейковины на НЭМИ като лите 84,8 83,0 81,1 79,3 77,5 75,2 73,7 31 ± 0,3 35 ± 0,3 38 ± 0,2 42 ± 0,3 46 ± 0,6 48 ± 0,5 48,7 ± 0,6 та представляют собой весьма лабильные коллоиды; их реологические свойства могут сильно изменяться под влиянием различных химических и физических воздействий. Для понимания роли всех компонентов теста в определении его особенностей как упруговязко-пластичного тела важно учитывать, что это многокомпонентная система, поэтому для установления влияния активированной воды на свойства теста определяли силу муки по расплываемости шарика теста.

Использование активированной воды для замеса теста позволило установить в целом ее укрепляющие действие. Этому также способствовала высокая концентрация ионов Ca2+ и Mg2+, оказывающих положительное влияние на структурно-механические свойства теста [2].

Для установления влияния активированной воды на качество хлебобулочных изделий была проведена пробная лабораторная выпечка формовых изделий из пшеничной муки первого сорта, изготовленного на водопроводной воде (контроль) и на активированной воде (НЭМИ католит). Органолептическую оценку хлебобулочных изделий проводила группа дегустаторов с использованием 5-уровневой шкалы.

Использование активированной воды оказало влияние на изменение таких показателей качества, как внешний вид, характер пористости, эластичность и разжевываемость мякиша. Значительные изменения вкуса, аромата и цвета мякиша изделий отмечены не были, поэтому вышеуказанные показатели в дальней- шем анализе не учитывались. Полученные результаты дегустационной оценки представлены на рисунке.

Образцы хлебобулочных изделий, полученные с использованием НЭМИ католита, имели оценку баллов значительно выше, чем у контрольных образцов.

Их можно охарактеризовать как изделия с увеличенным объемом, правильной формы с несколько выпуклой коркой. Присутствие достаточно равномерной тонкостенной пористости с порами округлой формы повышает потребительские достоинства исследуемых образцов, а также наличие мягкого, эластичного и хорошо разжевываемого мякиша делает его еще привлекательней.

На основании расчета уровня качества образцы, полученные с использованием катодной воды, были признаны отличного качества (92 %), тогда как контрольные образцы хорошего уровня качества (80 %). Таким образом, можно сделать вывод, что НЭМИ католит позволяет улучшить органолептические показатели хлебобулочных изделий, тем самым повысить привлекательность данных продуктов для потребителей.

Еще одним перспективным способом повышения качества хлеба и хлебобулочных изделий можно считать использование ультразвукового воздействия. Ультразвук широко применяется в пищевой промышленности, оказывая положительное влияние на такие процессы, как: диспергирование, растворение, экстрагирование, эмульгирование. Также ультразвук применяется при производстве

Контроль (Ук= 80%)

НЭМИ католит (Ук= 92%)

6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28

баллы

Внешний вид

Эластичность

Окраска корок

Разжевываемость

О Характер пористости

Результаты дегустационной оценки напитков [1] и молочной промышленности [4], в хлебопекарной промышленности с помощью ультразвука активируют дрожжи, воду перед замесом теста [5].

Относительно влияния УЗ обработки на состав и свойства воды существует достаточно много противоречивых данных, объясняемых различными теориями. Однако неоспоримым остается тот факт, что воздействие УЗ на воду приводит к изменениям ее структуры, что в свою очередь в различной степени отражается на свойствах и показателях качества воды.

Эффективность применения ультразвука может быть обусловлена воздействием специфических эффектов, присущих ультразвуковым колебаниям, а именно кавитацией.

Изменение структуры и свойств воды определяются рядом эффектов, вызываемых ультразвуковой обработкой. Согласно данным исследователей [6] одним из наиболее мощных эффектов является кавитационная дезинтеграция, вызывающая диссоциацию молекулы воды и разрушение субстанций, присутствующих в ней.

Известно, что кавитация является весьма эффективным процессом деструкции воды. Кавитационная дезинтеграция, как результат воздействия первичного и вторичного звуков акустического поля кавитации вызывает разрушение водородных связей внутри ассоциатов молекул воды, что повышает ее гидратационную активность.

Использование воды, обработанной ультразвуковым воздействием положительно сказывается на скорости процесса брожения теста. Об этом свидетельствуют данные увеличения скорости накопления дрожжевых клеток, а также улучшение технологической эффективности брожения.

Активированная вода положительно сказывается на развитии белковой матрицы и увеличении размера крахмальных зерен в процессе созревания теста. В сравнении с контрольными образцами можно отметить увеличение размеров крахмальных зерен и интенсивное развитие белковой матрицы, что также положительно сказывается на качестве и сохраняемости хлеба.

При проведении органолептической оценки качества было отмечено, что в экспериментальных образцах пористость более развита, поры равномерные и тонкостенные. Установление физико-химических показате- лей подтвердило результаты органолептической оценки и показало, что уже на начальном этапе хранения значение пористости и влажности было выше контрольных образцов.

В процессе хранения готовых изделий отмеченная тенденция сохраняется. У экспериментальных образцов менее выражено происходит повышение крошковатости и снижение набухаемости мякиша в процессе хранения, что свидетельствует о замедлении процессов черсвения.

На основании экспериментальных данных можно сказать, что использование воды, обработанной как ультразвуковым воздействием, так и одновременного воздействия постоянного тока с наносекундными электромагнитными импульсами приводит к интенсификации процессов брожения, более полному набуханию белковой матрицы и зерен крахмала в тесте. В дальнейшем отмечается улучшенные органолептические показатели экспериментальных образцов и значительное замедление процессов чествения хлеба.