Структурно-механические (реологические) характеристики теста для различных хлебобулочных изделий. Структурно-механические свойства бродящего теста Характеристика структурно механические свойства мучного теста

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реология хлебопекарного, макаронного, кондитерского теста

Реология - наука о деформации и течении различных тел, реологические свойства сырья, полуфабрикатов и готовых изделий.

Слово «реология» от греческого «рео», что означает течение.

Деформация - изменение размеров тела под действием нагрузки.

В отношении твердых тел деформация приводит к изменению формы или размера тела целиком или его части, а в отношении структуры пищевых масс -- к течению (тесто, мука, сгущенное молоко, майонез и т.д.) или даже к их разрыву (конфеты, хлеб и т.д.).

Реологические свойства :

Упругость - свойство тела восстанавливать форму и размеры после снятия нагрузки.

Пластичность - свойство тела сохранять форму и размеры после снятия деформирующей нагрузки.

Вязкость - свойство среды оказывать сопротивление перемещению в ней инородных тел.

Прочность - свойство тела выдерживать определенную внешнюю нагрузку без разрушения.

Твердость - свойство тела сопротивляться внедрению в него других тел.

Хрупкость - свойство тела разрушаться без образования пластических деформаций.

Классификация пищевых продуктов по текстурным признакам и реологическим свойствам

Классификация продуктов	Наименование продуктов	Типичные реологические свойства
	Шоколад, печенье, крекеры, вафли, экструдированные продукты, карамель, сухари, сушки, макароны, хлебцы	Предел прочности, модуль упругости
Упруго-пластичные	Хлеб, пшеничное тесто, макаронное тесто, мармелад, зефир, пастила, конфеты, твердый жир, пряники, клейковина, желатин	Предел прочности, модуль упругости, предельное напряжение сдвига, адгезия
Вязко- пластичные	Ржаное тесто, песочное тесто, сметана, майонез, желирующие продукты, полуфабрикаты кондитерского производства	Вязкость, адгезия, предельное напряжение сдвига (пластическая прочность)
Жидкообразные	Дрожжевая суспензия, раствор соли, раствор сахара, растопленный маргарин, цельное молоко, молочная сыворотка	Вязкость, коэффициент поверхностного натяжения
Порошкообразные	Мука, сахар песок, крахмал, соль поваренная пищевая	Угол естественного откоса, механические характеристики при прессовании

Содержание в муке белковых веществ, их состав, состояние и свойства имеют первостепенное значение и в значительной мере определяют и пищевую ценность хлеба, и технологические свойства муки. От них зависят такие свойства теста, как эластичность, вязкость, упругость. Белковые вещества пшеничной муки представлены на 2/3 (3/4) глиадиновой и глютениновой фракциями(составляющие глютена), которые являются основными компонентами клейковины. Их называют клейковинными белками. В пшеничной муке глиадиновой фракции содержится несколько больше, чем глютениновой.

Чем больше в муке белка, чем плотнее и прочнее его структура, тем сильнее мука, и тем лучше и устойчивее будут реологические свойства теста из нее. Поэтому, чем выше содержание в муке клейковины и чем лучше ее реологические свойства, тем сильнее мука.

Сила муки определяет количество воды, необходимое для получения теста нормальной консистенции, а также изменение реологических свойств теста при брожении и в связи с этим - поведение теста в процессе его механической разделки и тестовых заготовок при окончательной расстойке.

Сила муки обусловливает газоудерживающую способность теста, т.е. способность полуфабрикатов удерживать диоксид углерода, образующийся при брожении. Для получения хлеба максимального объема из очень сильной пшеничной муки реологические свойства теста должны быть несколько ослаблены. Это может быть достигнуто изменением режима приготовления теста: усилением его механической обработки, некоторым повышением температуры, увеличением количества воды в тесте или добавлением препаратов, форсирующих протеолиз в тесте.

Кроме того, сила муки определяет формоудерживающую способность теста, т.е. способность тестовых заготовок удерживать диоксид углерода и сохранять форму в процессе расстойки и первого периода выпечки. В связи с этим сила муки обусловливает расплываемость подового хлеба.

У ржаного хлеба большое значение имеют реологические (структурно-механические) свойства мякиша - степень его липкости, заминаемость и влажность или сухость на ощупь. У ржаного хлеба, особенно из обойной и обдирной муки, по сравнению с пшеничной наблюдается меньший объем, более темно окрашенный мякиш и корка, меньший процент пористости и более липкий мякиш. Отмеченные выше отличия в качестве ржаного хлеба обусловлены специфическими особенностями углеводно-амилазного и белково-протеиназного комплексов зерна ржи и ржаной муки.

Ржаная мука по сравнению с пшеничной отличается большим содержанием собственных сахаров, более низкой температурой клейстеризации (набухание в горячей воде, переход из кристаллического в аморфное состояние) крахмала, большей его атакуемостью и наличием в муке даже из непроросшего зерна практически значимых количеств фермента -амилазы.

Действие амилаз на крахмал ржаной муки, клейстеризующийся при более низкой температуре и более легко атакуемый, может привести к тому, что значительная часть крахмала в процессе брожения теста и выпечки хлеба будет гидролизована. Вследствие этого крахмал при выпечке тестовой заготовки из ржаной муки может оказаться неспособным связать всю влагу теста. Наличие части свободной влаги, не связанной крахмалом, будет делать мякиш хлеба влажноватым на ощупь. Наличие же б-амилазы (альфа-амилазы), особенно при недостаточной кислотности теста, приводит при выпечке хлеба к накоплению значительного количества декстринов, придающих мякишу липкость . Поэтому мякиш ржаного хлеба всегда более липок и влажен по сравнению с мякишем пшеничного хлеба. Кислотность ржаного теста с целью торможения действия б-амилазы приходится поддерживать на уровне значительно более высоком, чем в пшеничном тесте.

К углеводному комплексу ржаной муки относятся и слизи (водорастворимые пентозаны). Содержание пентозанов в ржаной муке значительно превышает содержание их в пшеничной муке. Пентозаны оказывают значительное влияние на реологические свойства ржаного теста, так как, поглощая воду при замесе теста, они делают его более вязким .

Белковые вещества ржаной муки по аминокислотному составу близки к белкам пшеничной муки, однако отличаются более высоким содержанием незаменимых аминокислот - лизина и треонина.

Существенной особенностью белков ржи является их способность к быстрому и интенсивному набуханию. Значительная часть белков при этом набухает неограниченно, переходя в состояние вязкого коллоидного раствора .

Второй особенностью белков ржаной муки является то, что они не способны, несмотря на наличие глиадина и глютенина, к образованию клейковины из-за значительного количества декстринов и водорастворимых пентозанов.

Особенности реологических свойств пшеничного и ржаного теста

Реологические свойства пшеничного теста зависят главным образом от наличия в нем клейковинного каркаса, придающего тесту упругость и эластичность. В ржаном тесте клейковинный каркас отсутствует. Ржаное тесто вязкое, пластичное, эластичные и упругие свойства в нем слабо выражены. Ржаное тесто можно рассматривать как густую жидкость, в которой взвешены набухшие зерна крахмала, ограниченно набухшая, не перешедшая в раствор часть белков, а также частички отрубей.

Формоудерживающая способность ржаного теста зависит от вязкости жидкой фазы. Вязкость жидкой фазы обусловлена пептизированным состоянием части белков, переходом в коллоидный раствор слизей, а также наличием декстринов. Переход белков ржаной муки в тесте в растворимое состояние и набухание нерастворимой части белков зависит от кислотности. Активная кислотность ржаного теста рН 4,2 - 4,4, пшеничного 5,2 - 5,4. Более высокая кислотность тормозит действие альфа-амилазы, снижает температуру ее инактивации. Это ограничивает процесс образования декстринов при выпечке, снижает липкость мякиша, улучшает процесс пептизации белков.

В пшеничном и ржаном тесте различают три фазы: твердую, жидкую и газообразную. Твердая фаза - это зерна крахмала, набухшие нерастворимые белки, целлюлоза и гемицеллюлозы. Жидкая фаза - это вода, которая не связана с крахмалом и белками (около 1/3 части от всей воды, идущей на замес), водорастворимые вещества муки (сахара, водорастворимые белки, минеральные соли), пептизированные белки и слизи. Газообразная фаза - теста представлена частицами воздуха, захваченными тестом при замес е и небольшим количеством диоксида углерода, образовавшегося в результате спиртового брожения. Чем продолжительнее замес теста , тем больший объем в нем приходится на долю газообразной фазы. При нормальной продолжительности замеса объем газообразной фазы достигает 10%, при увеличенной - 20% от общего объема теста .

Соотношение отдельных фаз в тесте обусловливает его реологические свойства. Повышение доли жидкой и газообразной фаз ослабляет тесто , делая его более липким и текучим. Повышение доли твердой фазы укрепляет тесто , делая его более упругим и эластичным.

В ржаном тесте , по сравнению с пшеничным, меньше доля твердой и газообразной, но больше доля жидкой фазы.

Механическое воздействие на тесто на разных стадиях замеса может по разному влиять на его реологические свойства. Вначале замеса механическая обработка вызывает смешивание муки, воды и другого сырья и слипание набухших частиц муки в сплошную массу теста . На этой стадии замеса механическое воздействие на тесто обусловливает и ускоряет его образование. Еще некоторое время после этого воздействие на тесто может улучшать его свойства, способствуя ускорению набухания белков и образованию клейковины. Дальнейшее продолжение замеса может привести не к улучшению, а к ухудшению свойств теста, так как возможно механическое разрушение клейковины. Поэтому знание механизма образования теста, формирования его твердой, жидкой и газообразной фаз необходимо для правильного проведения замеса.

После операции замеса следует брожение теста . В производственной практике брожение охватывает период после замеса теста до его разделки. Основное назначение этой операции - приведение теста в состояние, при котором оно по газообразующей способности и реологическим свойствам, накоплению вкусовых и ароматических веществ будет наилучшим для разделки и выпечки. реология пищевой продукт тесто

Реологические свойства созревшего теста должны быть оптимальными для деления его на куски, округления, окончательного формования, а также для удержания тестом диоксида углерода и сохранения формы изделия при окончательной расстойке и выпечке.

Спиртовое брожение - это основной вид брожения в пшеничном тесте. Вызывается ферментами дрожжевых клеток, которые обеспечивают превращение простейших сахаров (моносахаридов) в этиловый спирт и диоксид углерода.

При брожении теста продолжают интенсивно развиваться процессы ограниченного и неограниченного набухания белков. При ограниченном набухании белков в тесте сокращается количество жидкой фазы, и, следовательно, улучшаются его реологические свойства. При неограниченном набухании и пептизации белков, наоборот, увеличивается переход белков в жидкую фазу теста и ухудшаются его реологические свойства. В тесте из муки различной силы эти процессы происходят с различной интенсивностью.

Чем сильнее мука, тем медленнее протекают в тесте процессы ограниченного набухания белков, достигая оптимума только к концу брожения. В тесте из сильной муки в меньшей степени протекают процессы неограниченного набухания и пептизации белков.

В тесте из слабой муки ограниченное набухание протекает относительно быстро и вследствие малой структурной прочности белка, ослабляемой интенсивным протеолизом, начинается процесс неограниченного набухания белков, переходящий в процесс пептизации и увеличивающий количество жидкой фазы теста. Это приводит к ухудшению реологических свойств теста.

Кондитерское тесто

Использование пшеничной муки разного качества, большого набора сырья, изменение их соотношения и применение определенных технологических параметров и приемов позволяет получать тесто и изделия, различающиеся по физико-химическим и реологическим свойствам.

Реологические свойства теста зависят от степени набухания белков.

В зависимости от этих свойств кондитерское тесто делят на три вида:

пластично - вязкое (сахарное, песочное, сдобное, пряничное тесто), хорошо воспринимает и сохраняет свою форму;

упруго - пластично - вязкое (затяжное, крекерное, галетное), плохо воспринимает и плохо сохраняет форму;

слабоструктурированное (вафельное, бисквитное тесто для бисквитных полуфабрикатов и тортов), имеет жидкую консистенцию.

Пластичное тесто образуется в условиях ограниченного набухания коллоидов муки, поэтому продолжительность замеса теста должна быть минимальной и температура ниже, чем температура теста, обладающего упруго - пластично - вязкими свойствами.

В соответствии с ГОСТ "Кондитерские изделия. Термины и определения" различают два вида теста в зависимости от его структуры:

Бисквитное - сдобное, сахарное, овсяное, из которого получают изделия разнообразной формы с хорошо развитой равномерной пористостью,

Слоистое тесто -для затяжного печенья, крекера, галет, из которого вырабатывают изделия разнообразной формы слоистой структуры.

Реологические свойства теста

Формирование теста с определенными реологическими свойствами связано:

С видом изделий, рецептурой, с правильным подбором сортности муки, с оптимальным содержанием и качеством клейковины, крупноты помола,

С правильным выбором влажности теста,

С правильным выбором и поддержанием технологических параметров замеса теста (температура, продолжительность,интенсивность замеса).

Отмеченные факторы влияют на степень набухания пшеничной муки и тем самым на реологические свойства теста, его пластичность, упругость, эластичность, вязкость.

Повышая температуру теста при замесе, удлиняя продолжительность процесса из сахарного пластичного теста в результате более полного набухания коллоидов можно получить затяжное тесто с упруго-пластично-вязкими свойствами. Пластичность сахарного теста близка к 1.Чтобы можно было затяжное тесто отформовать до заготовок, исключив их деформацию, пластичность его необходимо увеличить до 0.5. С этой целью применяют такую операцию, как вылеживание теста, или используют ферментные препараты протеолитического действия. Для слабоструктурированного вафельного теста из реологических характеристик большое значение имеет вязкость теста, эластичность. От них зависит равномерность распределения теста по поверхности вафельниц, а также хрупкость вафельного листа.

Кондитерское тесто, как и все тестообразные массы, является структурированной дисперсной системой и состоит из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной.

Твердую фазу представляют лиофильные коллоиды муки. Это водонерастворимые белковые комплексы и крахмал пшеничной муки.

Жидкая фаза представляет собой многокомпонентный водный раствор веществ, предусмотренных рецептурой теста (инвертный сироп, вода, раствор сахара, патоки, соли, гидрокарбоната натрия, карбоната аммония, молоко и др.).В состав жидкой фазы входят все растворимые в воде органические и минеральные вещества муки.

Соотношение между твердой и жидкой фазами зависит от вида теста, его влажности, количества и качества клейковины.

Газообразную фазу составляет воздух, который захватывается при замесе теста, диспергируется и удерживается в тесте. Кроме того, воздух входит с мукой, водой и другими видами сырья и полуфабрикатов. Газообразная фаза может достигать в тесте 10 %.

Степень разрыхления теста зависит от реологических свойств теста и от равномерного распределения в тесте химических разрыхлителей. Особенно увеличивается пористость и объем заготовок из пластичного теста -сахарного, пряничного. Затяжное и галетное тесто, обладающее значительной упругостью, оказывают сопротивление расширению газовых пузырьков. Эти изделия имеют небольшой подъем и недостаточно развитую пористость.

Макаронное тесто

После замеса макаронное тесто представляет собой сыпучую крошковатую массу, после прохождения шнековой камеры и продавливания сквозь отверстия матрицы - это уплотненное тесто. В таком виде его характеризуют как упруго-пластично-вязкое коллоидное тело.

Технологическая схема шнекового макаронного пресса

Факторы, влияющие на реологические свойства теста

Количество и качество клейковины. Она определяет основные технологические свойства макаронного теста и выполняет две основные функции - 1 пластификатора теста, т.е. выполняет роль смазки, придающей массе крахмальных гранул текучесть и 2 связующего вещества. Т.е. соединяет крахмальные гранулы в единую тестовую массу. Клейковина муки состоит из двух основных фракций: глиадин (растяжимый) и глютенин (упругий). Для макаронного производства большую роль играет глиадин. Именно он определяет текучесть и связанность макаронного теста. Глютенин обуславливает упругость и элластичность сырых изделий. Мягкая, сильно тянущаяся сырая клейковина увеличивает пластичность теста и снижает его упругость и прочность. Наибольшей прочностью обладает тесто из муки с содержанием клейковины около 28 %. С увеличением содержания клейковины уменьшается прочность теста и возрастает пластичность. При содержании клейковины ниже 28 % с уменьшением прочности теста ухудшаются его пластические свойства.

Гранулометрический состав муки. Гранулометрический состав муки оказывает влияние на продолжительность замеса теста и обуславливает ее водопоглотительную способность (ВПС). Мука с мелким размером частиц (хлебопекарная мука) имеет большую ВПС и образует прочное тесто. Мука с крупными частицами (макаронная мука) имеет низкую ВПС и образует более пластичное тесто.

Скоростью проникновения влаги внутрь частиц муки определяется в первую очередь размерами частиц муки. Крупные частицы требуют более длительного вымешивания. При одинаковом размере частиц влага будет медленнее проникать в частицы продуктов помола твердой пшеницы, чем в менее плотные частицы продуктов помола мягкой пшеницы.

Для производства макаронных изделий с размером частиц до 350мкм и тем более до 500мкм необходимо использовать многокорытные прессы, продолжительность замеса в которых составляет 16…20мин. При работе на прессах с продолжительностью замеса 8…10мин целесообразно использовать муку с размерами частиц не более 200-250мкм (полукрупку или хлебопекарную муку).

С увеличением времени замеса теста прочность полуфабрикатов макаронных изделий возрастает и достигает своего максимального значения, а затем начинает снижаться.

Интенсивность (продолжительность) замеса. С увеличением времени замеса снижается прочность теста и возрастает его пластичность. Продолжительность замеса теста зависит от двух факторов:

Достижения равномерного распределения воды по всей массе теста,

Скоростью проникновения влаги внутрь частиц.

Для достижения равномерного распределения воды по всей массе теста воду в месильное корыто подают в распыленном виде для быстрого и более равномерного распределения по всей тестовой массе.

Другой способ ускорения равномерного распределения влаги - интенсификация смешивания муки и воды. Для этого используют многокорытные прессы, в которых тестомесильный вал первого корыта вращается с большей частотой, чем валы последующих корыт. В современных прессах фирмы “Паван” муку и влагу предварительно смешивают в центробежном мукоувлажнителе “Турбоспрей”, где частицы муки и вода в заданном соотношении быстро и равномерно увлажняются и поступают в корыто тестосмесителя.

Влажность . С увеличением влажности теста возрастает его пластичность и уменьшаются прочность и упругость.

Влажность макаронного теста - первый технологический параметр, с помощью которого технолог может менять в определенных пределах, оказывать влияние на физические свойства теста, полуфабрикат макаронных изделий и качество продукции.

С повышением влажности теста до 32% увеличивается пластичность, текучесть теста и облегчается процесс его выпрессовывания через матрицы. Это приводит к снижению давления прессования и к увеличению скорости выпрессовывания, т.е. к повышению производительности пресса.

При более высокой влажности (более 32%) образуются комки, которые не проходят сквозь входное отверстие шнековой камеры, понижается прочность выпрессовываемых изделий и снижается давление прессования.

Увеличение влажности теста приводит к увеличению толщины сольватных оболочек, которые окружают частицы муки в уплотненном тесте. В связи с этим снижается вязкость теста и прочность полуфабрикатов изделий, увеличивается их пластичность.

Температура С ростом температуры теста примерно до 75 о С увеличивается его пластичность и снижается прочность и упругость.

Температура макаронного теста - второй технологический параметр, с помощью которого технолог может оперировать в процессе замеса теста.

Традиционный режим замеса и формования макаронного теста предусматривает повышение температуры теста перед матрицей до 50…55 0 С, при увеличении температуры выше 60 0 С структура теста не фиксируется - происходит денатурация белков, потери связующих веществ клейковины, ослабление структуры изделий, что приводит к снижению прочности изделий, увеличению потери сухих веществ во время варки изделий

Механизм образования структур. Виды структур. Показатели реологических свойств. Эффективная вязкость, пластическая вязкость, текучесть. Аномалия вязкости. Тиксотропное восстановление

Дисперсные системы, к которым относятся шоколадные полуфабрикаты и пралиновые массы, обладают структурами в результате взаимодействия между дисперсными частицами твердой фазы. По характеру связей в них образуются коагуляционные структуры. Коагуляционные структуры образованы твердыми частицами в жидкой дисперсионной среде и характеризуются сравнительно слабыми по силе взаимодействия контактами между частицами.

Различают коагуляционные структуры компактные и рыхлые.

Рыхлые дисперсные коагуляционные структуры возникают при малых объемных концентрациях дисперсной фазы (даже при концентрации менее 1 %), если дисперсность достаточно высокая и частицы анизометричны. В шоколадных массах дисперсная фаза составляет около 65%, а размер частиц в основной массе составляет 16-35 мкм. Среди частиц твердой фазы находятся частички клеточных оболочек, частички какаовеллы, имеющие форму пластинок, палочек, т.е.удлиненную форму. Сцепление частиц происходит по углам, ребрам и другим неровностям, на участках наибольшей концентрации свободных молекулярных сил. Это объясняется тем, что в этих местах утоньшаются адсорбционно-сольватные оболочки дисперсионной среды. В этих системах дисперсионная среда удерживается внутри структуры, а вся система теряет легкоподвижность и со временем не расслаивается.

Какао тертое содержит меньше дисперсной фазы - около 45%. Поэтому образующаяся рыхлая коагуляционная структура имеет меньшую прочность, которая не в состоянии препятствовать расслаиванию. Под влиянием механического воздействия происходит разрушение структуры какао тертого и шоколадных масс. Но после предварительного механического разрушения такие структуры самопроизвольно восстанавливаются во времени. Это явление называется тиксотропией , заключается в восстановлении связей между частицами после механического разрушения в результате благоприятного соударения частиц, находящихся в броуновском движении. Связано это с наличием тонких пластифицирующих прослоек между частицами.

Компактные коагуляционные структуры возникают в шоколадных массах после вальцевания. Вследствие большого обьема дисперсной фазы-75-73% и соответственно малого содержания дисперсионной среды частицы связаны друг с другом прямыми точечными (атомными) контактами. Такие дисперсные системы не обладают тиксотропными свойствами.

В шоколадных массах, прошедших все стадии технологической обработки образуются коагуляционные структуры двух типов:

1.коагуляционные структуры из микрокристалликов сахара, соединенных через тончайшие пленки воды. Содержание сахара в шоколадных массах превышает 50% и его участие в структурообразовании значительно,

2.коагуляционные структуры из микрочастиц клеточных тканей какао бобов, соединенных через прослойки жира.

Вполне вероятно образование смешанных структур.

При охлаждении шоколадных масс после формования в результате кристаллизации какао масла коагуляционные структуры с точечными контактами превращаются в конденсационно-кристаллизационные. Главными признаками таких структур является высокая по сравнению с коагуляционными структурами прочность, определяемая высокой прочностью самих фазовых (непосредственных) контактов между частицами, необратимый характер разрушения, т.е.отсутствие тиксотропного восстановления структуры, большая хрупкость из-за жесткости контактов.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Основные понятия, определения и задачи инженерной реологии. Механические модели, отражающие элементарные реологические свойства биохимических, биофизических, физико-химических и органолептических показателей пищевых продуктов; реометры, вискозиметры.

презентация , добавлен 06.06.2014


Классификация и ассортимент хлеба ржаного и ржано–пшеничного. Органолептическая оценка качества хлеба. Исследование пористости, влажности мякиша, кислотности ржаного хлеба. Химический состав и пищевая ценность. Основные компоненты любого теста.

презентация , добавлен 12.11.2014


Изготовление слоеного теста. Реологические свойства сырья. Хлебопекарные свойства пшеничной муки. Дрожжи хлебопекарные и их виды. Соль поваренная пищевая, ее классификация. Жиры для кулинарии. Органолептические свойства маргарина. Яйца и яичные продукты.

доклад , добавлен 31.01.2009


Исследование влияния дозировки соевого обогатителя на реологические свойства теста для пряников, приготовленных на основе биоактивированного зерна пшеницы. Расчет дозировки пищевого соевого обогатителя для обеспечения оптимальных вязкостных свойств теста.

статья , добавлен 22.08.2013


Склады и подготовительные отделения. Тестоприготовительное и тесторазделочное отделения хлебопекарного производства. Производственная и цеховая лаборатории. Традиционные способы приготовления пшеничного и ржаного теста на больших густых опарах, заквасках.

отчет по практике , добавлен 15.11.2012


Рецептура и дозирование пшеничного теста. Его замес, образование, разрыхление и брожение. Нормы загрузки бродильных емкостей мукой. Дозирование сырья в хлебопекарном производстве. Традиционные способы приготовления пшеничного теста: опарный и безопарный.

курсовая работа , добавлен 16.02.2016


Особенности разработки проекта кондитерского цеха мощностью 10 тысяч изделий в сутки. Анализ этапов расчета сырья и пищевых продуктов. Рассмотрение проблем подбора механического оборудования. Характеристика производственной программы кондитерского цеха.

дипломная работа , добавлен 01.02.2015


Классификация и ассортимент изделий из воздушного теста. Товароведная характеристика основного и вспомогательного сырья, используемого при производстве изделия. Организация работы кондитерского цеха, технологического оборудования и труда работников.

курсовая работа , добавлен 19.04.2015


Влияние жировых продуктов на свойства теста и хлеба, их пищевую и потребительскую ценность. Сахар как компонент теста. Технико-экономическое значение упека, факторы, влияющие на его величину. Производственная рецептура хлеба, схема приготовления теста.

контрольная работа , добавлен 05.02.2014


Фитокомпозиции, их функций, перечень растительного сырья для обогащения кондитерского и хлебопекарного производства. История возникновения фитокомпозиций, их лечебные и побочные действия. Специализированный хлеб с фитокомпозицией для спортсменов.

Использование растительных добавок оказывало существенное влияние на структурно-механические свойства теста по фаринографу (табл. 14-15). Так водопоглощение повышалось в вариантах с использованием 3-5 % МКЦ на 0,8-1,5 см3, жмыха тыквенных семян - на 2,4-4,0 см3, жмыха кунжутных семян - на 0,6-2,3 см3, а при добавлении 30 % смеси «Дары природы» - на 1,1 см3. Увеличение водопоглотительной способности при добавлении микрокристаллической целлюлозы можно объяснить ее капиллярной структурой и, как следствие, повышенной способностью к адсорбированию воды с образованием коллоидных систем. В случае внесения тыквенного, кунжутного жмыха повышение водопоглощения связано с высоким содержанием белка, обладающего гидрофильными свойствами. Это свидетельствует о необходимости увеличения количества добавляемой при замесе теста воды в случае использования в практике хлебопечения изученных растительных добавок.

Таблица 14

Реологические свойства теста из смесей пшеничной муки с растительными добавками (2011-2012 гг)

	Водо-поглощение,	образования теста,	Устойчивость теста,	разжижения, ЕФ	Показатель качества, мм
2 % МКЦ, 5 % КЖ, 7 % ТЖ
2% МКЦ, 10 % КЖ, 3,5 % ТЖ
3 % МКЦ, 15 % КЖ, 10 % ТЖ

*МПВС - мука пшеничная высшего сорта

**МКЦ - микрокристаллическая целлюлоза

***КЖ - кедровый жмых

****ТЖ - тыквенный жмых

Таблица 15

Реологические свойства теста из смесей пшеничной муки с растительными добавками (2013 г)

	Водопоглощение,	Время образования теста, мин	Устойчивость теста,	Степень разжижения, ЕФ	Показатель качества, мм	Валориметрическая оценка, Е. Вал.
15 % смеси «Дары природы»
30 % смеси «Дары природы»

*ЖК - жмых кунжутный

Водопоглощение понижалось в вариантах с совместным использованием 2 % МКЦ, 5 % жмыха кедровых семян, 7 % жмыха тыквенных семян; 2 % МКЦ, 10 % жмыха кедровых семян, 3,5% жмыха тыквенных семян; 3 % МКЦ, 15 % жмыха кедровых семян, 10 % жмыха тыквенных семян на 2,8; 3,5; 2,2 см3. Это можно объяснить конкурентным взаимодействием белков, обладающих гидрофильными свойствами, и жиров, обладающих гидрофобными свойствами. Следовательно, необходимо уменьшение количества добавляемой при замесе теста воды в случае использования в практике хлебопечения изученных растительных добавок.

В случае внесения 10-15 % жмыха кедровых семян, 7-21 % жмыха тыквенных семян, 5-15 % жмыха кунжутных семян, совместного добавления растительных добавок увеличивалось время образования теста на 1,3-1,8; 3,0-13,0; 2,7-3,5; 3,3-4,8 мин соответственно, а при использовании 30 % смеси «Дары природы» - на 2,2 мин по сравнению с контролем (рис. 5-6).

Рис. 5

В вариантах с использованием 15 % жмыха ядра кедрового ореха, 7-21 % жмыха тыквенных семян, 5-15 % жмыха кунжутных семян, совместным добавлением растительных добавок, а также 15-30 % смеси «Дары природы» от массы пшеничной муки отмечалось увеличение устойчивости теста на 0,9; 0,8-5,0; 2,5-3,8; 1,0-4,3 и 1,8-4,7 мин соответственно. Таким образом, значение устойчивости теста возрастало по мере увеличения массовой доли вносимых компонентов. Это объясняется повышением в муке содержания белка как основного поглощающего влагу компонента и формирующего твердую фазу теста.

Рис. 6

Отмеченное увеличение времени образования и устойчивости теста (свидетельствуют о повышении его сопротивляемости при механизированном замесе. Это позволяет рекомендовать увеличение продолжительности замеса в вариантах с использованием указанных количеств жмыхов кедровых, тыквенных и кунжутных семян, а также смеси «Дары природы».

Существенное улучшение реологических свойств теста наблюдалось при использовании кедрового, тыквенного, кунжутного жмыха, а также смеси «Дары природы» в изученных количествах и по показателю качества. Данный показатель значительно увеличивался в названных вариантах, его значения колебались по вариантам в широком диапазоне 80,0-270,0 ЕФ и 105,0-115,0 ЕФ.

Важный показатель при расшифровке фаринограммы - это степень разжижения теста. Значения данного показателя колебались от 25,0 до 135,0 ЕФ и от 80,0 до 115,0 ЕФ. В контрольных образцах степень разжижения составила 45,0 ЕФ (табл. 14), что соответствует хорошему улучшителю и 80 ЕФ (табл. 15), что соответствует пшеницам, наиболее ценным по качеству. Добавление 10-15 % кедрового, 5-15 % кунжутного жмыха, 15 % смеси «Дары природы» вызвало повышение степени разжижения в 1,4-1,8; 1,25-1,4; 1,4 раз соответственно. При совместном внесении растительных добавок (МКЦ, жмыха кедровых и тыквенных семян) в изученных количествах, данный показатель увеличился в 1,9-3,0 раз.

Обобщающий показатель определения реологических свойств теста на фаринографе - это валориметрическая оценка (или площадь фаринограммы). Валориметрическая оценка заметно повышалась во всех вариантах с использованием жмыха тыквенных семян (на 8,0-35,0 Е.Вал.), жмыха кунжутных семян (на 7,5-13,5 Е.Вал.), при совместном добавлении 2 % МКЦ, 5 % жмыха кедровых семян, 7 % жмыха тыквенных семян, а также при использовании 15-30 % смеси «Дары природы» (на 8,0; 5,5 и 11,0 Е.Вал. соответственно).

Результаты определения структурно-механических свойств теста по фаринографу представлены на рис. 7-9, в приложениях 4-7, 16-25.

Рис. 7 Фаринограммы, характеризующие реологические свойства теста, полученного из смесей муки пшеничной высшего сорта (МПВС) с микрокристаллической целлюлозой (МКЦ), кедровым жмыхом (КЖ), тыквенным жмыхом (ТЖ): 1 - МПВС (контроль); 2 - МПВС + 1 % МКЦ; 3 - МПВС + 3 % МКЦ; 4 - МПВС + 5 % МКЦ; 5 - МПВС + 5 % КЖ; 6 - МПВС + 10 % КЖ; 7 - МПВС + 15 % КЖ; 8 - МПВС + 7 % ТЖ

Рис. 8 Фаринограммы, характеризующие реологические свойства теста, полученного из смесей муки пшеничной высшего сорта (МПВС) с кедровым жмыхом (КЖ), тыквенным жмыхом (ТЖ), микрокристаллической целлюлозой (МКЦ): 1 - МПВС (контроль); 9 - МПВС + 14 % ТЖ; 10 - МПВС + 21 % ТЖ; 11 - МПВС + 2 % МКЦ, 5 % КЖ, 7 % ТЖ; 12 - МПВС + 2 % МКЦ, 10 % КЖ, 3,5 % ТЖ; 13 - МПВС + 3 % МКЦ, 15 % КЖ, 10 % ТЖ

Рис. 9 Фаринограммы, характеризующие реологические свойства теста, полученного из смесей муки пшеничной высшего сорта с жмыхом кунжутным (ЖК): 14 -МПВС (контроль); 15 - МПВС + 5 % ЖК; 16 - МПВС + 10 % ЖК; 17 - МПВС + 15 % ЖК; 18 - МПВС + 15 % смеси «Дары природы»; 19 - МПВС + 30 % смеси «Дары природы»

Результаты определения реологических свойств теста по альвеографу представлены в табл. 16 и на рис. 10.

Таблица 16

Реологические свойства теста по альвеографу (2013 г)

Согласно данным, представленным в табл. 15, использование 15-30% смеси «Дары природы» приводило как к снижению показателя максимального избыточного давления (Р) на 11-38 мм. водн. ст., так и растяжимости (среднее значение абсциссы при разрыве L) на 14-38 мм. Отмечалось и изменение показателя деформации теста. При добавлении 30 % смеси данный показатель уменьшился на 164*10-4 J. Показатель формы кривой в варианте с добавлением 30% смеси свидетельствует о заметном ухудшении реологических свойств по альвеографу. Его значение повысилось до 4,52.

Рис. 10

1) МПВС; 2) МПВС + 15 % смеси «Дары природы»; 3) МПВС + 30 % смеси «Дары природы»

При усилении механического воздействия структурно-механические свойства теста изменяются. Свойства теста авторы характеризовали по консистенции Kт на пенетрометре, на альвеографе и определяли вязкость на приборе Толстого - Николаева. Продолжительность замеса контрольного теста составляла 5 мин, с усиленной механической обработкой 30 мин. Тесто исследовали после замеса и перед разделкой (табл. 22).

При увеличении продолжительности замеса теста структура его ослабляется. После продолжительного замеса показатель консистенции теста Kт увеличивается, а вязкость теста уменьшается. Снижается упругость, растяжимость и величина усилия деформации теста, определяемые на альвеографе (рис. 13).

Усиление механического воздействия на тесто снижает его вязкость и повышает его способность к растяжению. При этом тесто способно значительно увеличиваться в объеме при рас-стойке и выпечке, становится эластичным, растяжимым, увеличивается его газоудерживающая способность.
По окончании интенсивного замеса тесто становится заметно светлее, чем при медленном и неполном замешивании, что объясняется захватыванием воздуха при замесе, включением его в тесто и последующим окислением красящих пигментов муки.
Интенсивный замес теста в течение 7 мин разрушает около 31 % пигментов муки. При усиленной механической обработке теста происходит аэрация его составных частей, влияющая на окислительно-восстановительную систему муки. После соответствующего времени брожения тесто с увеличенной степенью механической обработки имеет более упругие свойства по сравнению с тестом без обработки.
При брожении теста с усиленной механической обработкой процесс его разжижения затормаживается (предполагается, что из-за частичного восстановления структуры). Большую роль в этом играют окислительные процессы, способствующие «сшиванию» макромолекул белка поперечными дисульфидными и другими связями.
При увеличении интенсивности обработки сорбция водь? тестом повышается и при повышении влажности теста на 1-1,5 % оно имеет такие же структурно-механические свойства, как при обычном замесе. Это подтверждается определением структурно механических свойств теста по предельному напряжению сдвига τ (в Па) при увеличении продолжительности механической обработки теста с 6 до 20 мин. Предполагается, что при интенсификации обработки теста более полно разворачиваются глобулы клейковинных белков и возрастает их гидратационная способность.
С целью объяснения повышенной водопоглотительной способности теста при его усиленной механической обработке исследованы сорбционные свойства теста при разных способах замеса. Сравнивались физико-химические свойства бездрожжевого теста, которое замешивалось в машине Л-106 в течение 6 и 20 мин при 70 об/мин и машине ротационного типа при 1400 об/мин в течение 3-5 с.
На адсорбционно-вакуумной установке Мак-Бена определяли скорость сушки образцов теста при непрерывной откачке пара и десорбцию водяного пара образцами, высушенными в вакууме, и затем увлажненными до постоянной массы.
Установлено, что усиленная механическая обработка теста ускоряет его высыхание и оно быстрее достигает постоянной массы.
Гомогенизация теста (тесто ротационного и 20-минутного замеса) при усиленной механической обработке способствует ускорению удаления влаги при сушке - скорость сушки повышается. Скорость сушки возрастает с увеличением пористости высушенных образцов. Объем пор составляет 104 % для теста 20-минутного замеса, 94 - для ротационного и 86 % на сухое вещество для обычного образца.
При анализе изотерм десорбции установлено, что в равновесном десорбционном процессе влагоудерживающая способность теста повышается при увеличении механической обработки теста, т. е. повышается энергия связи влаги.
На основании опытов отмечается, что повышение степени механической обработки теста способствует увеличению количества воды, прочно связанной с тестом, что улучшает его структурно-механические свойства, а следовательно, и качество хлеба.
Белковые вещества теста. Белковые вещества при замесе теста претерпевают определенные изменения в результате их пептизации, а также под действием ферментов муки.
Для исследования белковой части теста при усилении механического воздействия на него определяли количество и качество отмываемой клейковины и количество водорастворимого азота (табл. 23).

Гидратационная способность клейковины теста при дополнительной механической обработке повышается. Это отражается на ее структурно-механических свойствах: продолжительность выпрессовывания по пластометру уменьшилась на 22 с, а удельная растяжимость увеличилась в 1,5 раза.
Сразу после замеса с усиленной механической обработкой в тесте было на 3,7 % меньше отмываемой клейковины, чем в тесте, замешенном в течение 5 мин. Количество водорастворимого азота, наоборот, было выше.
Эти данные показывают, что в усиленно обработанном тесте процессы формирования и созревания в значительной степени происходят уже в период механической обработки, что может способствовать сокращению времени приготовления теста.
При брожении теста количество отмываемой клейковины снижается как в контрольном тесте, так и в тесте с дополнительной механической обработкой.
Перед посадкой в печь количество клейковины, отмываемой из контрольного теста, снизилось на 30,8 % по сравнению с количеством клейковины муки, а из теста с усиленной механической обработкой - на 39,9%. Это свидетельствует о более интенсивном процессе изменения белковых веществ в тесте с усиленной механической обработкой.
Количество водорастворимого азота в контрольном тесте увеличилось на 60,6 % по отношению к водорастворимому азоту муки, а в тесте с усиленной механической обработкой - на 72,7 %.
Диаграммы снижения количества отмываемой клейковины и повышения количества водорастворимого азота в тесте перед посадкой в печь представлены на рис. 14 и 15.

К. Н. Чижовой установлено, что готовность пшеничного теста можно характеризовать определенной степенью снижения содержания отмываемой клейковины и увеличения количества водорастворимого азота. Дополнительная обработка теста обусловливает более глубокие изменения белковых веществ, что способствует ускорению его созревания.
Состояние белков клейковины в тесте изменяется под влиянием различных факторов. При этом имеет значение состояние самих белков муки и их изменения в процессе приготовления теста под действием накапливающихся кислот и протеолитических ферментов.
Для изучения изменений клейковины под действием кислот и ферментов при усиленной механической обработке теста на нее воздействовали 0,005 н. молочной кислотой и исследовали ее атакуемость протсолитическим ферментом папаином (табл. 24).

По мере усиления механической обработки клейковины растворимость ее в молочной кислоте изменяется: при замешивании теста в течение 5 мин растворяется 20 % клейковины, а при увеличении продолжительности замеса до 30 мин - примерно 40 %.
Опыты с внесением папаина также показывают, что атакуемость клейковины усиливается при повышении степени ее механической обработки. При сравнительной оценке замеса теста в дежевой тестомесильной машине и в вибросмесителе установлено, что при воздействии на тесто в вибросмесителе в течение 2 мин растворимость белка в 0,05 М. уксусной кислоте повышается так же, как при 15-минутном замесе теста в дежевой тестомесильной машине. Увеличение продолжительности обработки теста на вибросмесителе до 15 мин увеличивает растворимость белков сильнее, чем 45-минутный замес в тестомесильной машине обычного типа. Белковые вещества теста исследованы методом гельфильтрации на Сефадексе Г-100. При разделении белковых веществ теста получены четыре фракции. Анализ хроматограмм показал, что увеличение продолжительности замеса теста повышает процент первой и второй высокомолекулярных фракций. Считается, что первая фракция характеризует белки с молекулярной массой более 150 000, соответствующие глютенину, вторая фракция - белки с молекулярной массой около 100 000 и соответствует смеси молекулярного глютенина с глиадином. Третья и четвертая фракции соответствуют альбуминам и глобулинам.
Преобразования белка клейковины при замесе связывают с вытягиванием и разрывом его с образованием тонких пленок клейковины, которые подвергаются расщеплению путем разрыва нековалентных связей - водородных, гидрофобных и солевых мостиков, а также путем разрыва дпсульфидных связей между пептидными цепями.
Углеводы теста. Интенсивная механическая обработка теста приводит к изменению крахмальных зерен, повышает их атакуемость амилазами муки, что увеличивает содержание водорастворимых углеводов, в том числе сахаров.
Углеводы теста характеризовали по содержанию непосредственно восстанавливающих сахаров и водорастворимых углеводов. восстанавливающих после гидролиза в течение 3 ч (табл. 25).

По мере усиления механического воздействия на тесто количество сахаров в нем увеличивается.
При замесе небродящего теста а течение 30 мин содержание непосредственно восстанавливающих сахаров повышается по сравнению с контрольным тестом (продолжительность замеса 5 мин) на 18 %, водорастворимых углеводов, восстанавливающих после трехчасового гидролиза, - на 27 %
При отлежке небродящего теста под действием амилаз муки продолжается прирост водорастворимых углеводов, В хлебе, выпеченном из такого теста, наблюдается повышенное содержание сахаров по сравнению с количеством их в тесте с обычной обработкой. В бродящем тесте количество водорастворимых углеводов перед посадкой в печь довольно близкое как в образце без обработки, так и в тесте с усиленной механической обработкой. Это можно объяснить большим потреблением сахаров за период брожения теста с увеличенной степенью механической обработки, что подтверждается данными определения газообразующей способности теста и объема хлеба.

Исследования влияния степени механической обработки теста на его газообразующую и газоудерживающую способность на образцах пшеничной муки I сорта с клейковиной средней силы и сахарообразующей способностью 275 и 204 мг мальтозы на 10 г муки (табл. 26 и рис. 16) показывают, что усиленная механическая обработка теста (продолжительность замеса 30 мин) повышает газообразование, определяемое в период расстойки, на 14-21 % по сравнению с контрольным тестом (продолжительность замеса 5 мин). Это имеет значение при переработке муки с низкой сахарообразующей способностью (204 мг мальтозы на 10 г муки).

Повышение газообразующей способности теста при усиленной механической обработке связано с накоплением в нем водорастворимых углеводов и продуктов дезагрегации белковых веществ, являющихся питанием для дрожжей.
Эти изменения в тесте способствуют получению хлеба большего объема, с более мелкой и равномерной пористостью, с нежным ii эластичным мякишем.
При исследовании влияния усиленной механической обработки теста на степень черствения хлеба (нарезные батоны массой 0,4 кг из пшеничной муки I сорта), выпекавшегося на опытном хлебозаводе ВНИИХПа, установлено, что показатели, характеризующие свежесть изделий из этого теста, изменяются по сравнению с контролем. Сжимаемость и вязкость суспензии мякиша батона после 3, 24 и 48 ч хранения выше у хлеба, тесто для которого замешивается более длительное время (табл. 27 и рис. 17).

Вязкость суспензии мякиша по мере хранения батонов снижалась, но была большей для батонов из теста, которое замешивалось более длительное время (см. рис. 17).
Данные органолептической оценки показывают, что батоны из теста более длительного замеса (20 мин) с самого начала (через 3 ч) имели более нежный, мягкий мякиш, чем батоны, выпеченные из теста с продолжительностью замеса 4,5 мин. Разница в состоянии мякиша сохраняется на протяжении всего периода хранения (в течение 48 ч). Эти данные показывают, что увеличение степени механической обработки теста приводит к улучшению качества хлеба и способствует замедлению процесса его черствения.

Повышение интенсивности замеса теста для ржано-пшеничного хлеба украинского нового при соотношении муки обдирной и II сорта 60:40 % также замедляет его изменения при хранении. При этом наблюдается накопление летучих карбонильных соединений, обусловливающих аромат хлеба.

Ниже рассмотрены структурно-механические (реологические) характеристики (вязкость эффективная h эф, вязкость пластическая h пл, модуль упругости E 1 , модуль эластичности E 2 , время релаксации напряжений t рел, относительная пластичность П и др.) для теста различных хлебобулочных изделий (хлеба пшеничного, сдобных изделий, бараночных, бубличных, соломки, слоеного дрожжевого и слоеного пресного, лепешек и др.). Показано влияние на реологические характеристики различных факторов: качества сырья, способа технологической обработки, степени механического воздействия на тесто (тестосмесильной, раскаточной машин, шнекового пресса и жр.), отлежки теста, формования тестовых заготовок, а также таких технологических факторов, как температура, влажность теста, рецептура, включение добавок и улучшителей. Приведены примеры использования реологических характеристик для оценки качества полуфабрикатов и готовой продукции.

Изложенный материал может быть использован работниками проектных и конструкторских бюро, инженерами хлебопекарной промышленности при модернизации старого и создании нового механического оборудования, а также научными работниками и студентами в исследовательских и дипломных работах.

Рецептура, основное и дополнительное сырье

Значение вязкости для различных видов теста

Средние значения вязкости различных видов теста при 30 °C и атмосферном давлении приведены в табл. 6.19.

Таблица 6.19. Средние значения вязкости различных видов теста при 30 °C и атмосферном давлении

Вид теста	Реологическое тело	Скорость сдвига, с –1	Влажность, W т %	Эффективная вязкость, h эф, Па·с
Опара	Вязко-пластическое	2,0
Хлебопекарное из муки
I сорта	–	5,0	44,5	6,5·10 2
II	–	5,0	45,7	5,5·10 2
Для болгарского хлеба	Шведова–Бингама	2,0	42,6	8·10 2
Для бубликов	То же	0,5	33,5	3·10 5
Для баранок сахарных	–‘’–	0,3	31,6	2·10 6
Для баранок ванильных	–‘’–	0,5	31,8	8·10 5
Для хрустящих хлебцев	-	1,0	38,0	6·10 2
Для лепешек	Упруго-вязко-пластическое	2,0	41,0	1·10 4

Вязкость мучного теста находится в диапазоне от 0,5 до 2000 кПа·с при влажности от 17,0 до 45,7%. Различные виды теста относятся к разным классам реологических тел, что вызывает необходимость выбирать в каждом случае соответствующее расчетное уравнение при описании течения данного вида теста в технологических машинах.

Тесто бездрожжевое

При выработке тестовых полуфабрикатов вафель используют жидкое тесто, отличающееся от обычного хлебопекарного отсутствием дрожжей и наличием большого количества сахара и молока.

Исследования () проводили на реконструированном вискозиметре

РВ-8 при следующих параметрах: скорость сдвига 0-9 с−¹, влажность теста 31,8 - 44,3%, температура теста 15 - 40ºC.

Полученные зависимости эффективной вязкости от скорости сдвига характерны для большинства видов мучного теста. Повышение влажности и температуры приводит к снижению вязкости.

Нелинейность полученных зависимостей позволяет сделать вывод о том, что исследованное тесто обладает аномальной вязкостью и является неньютоновской жидкость. При скоростях сдвига до 6 с−¹ эта зависимость описывается степенным законом, выше указанного значения – линейным. Обработка экспериментальных данных позволила получить уравнение, описывающее зависимость вязкости от скорости сдвига, влажности и температуры,

h=108.8-3.985g+0.25gІ+1.13T-0.032TІ-4.043W+0.0359WІ. (1)

Уравнение (1) справедливо для следующих интервалов изменения аргументов: 0,5 с –1 £g£7,0 с - 1 ; 31,8%£W£40,0%; 15°C£T£30°C.

Пори разработке систем автоматического контроля и регулирования технологических процессов необходимо знать корреляционную связь между отдельными технологическими параметрами и структурно-механическими характеристиками изучаемого продукта.

С этой целью были проведены опыты (12) по определению вязкости теста при различной его влажности. Для приготовления теста использовали товарную пшеничную муку высшего и I сортов. Эксперименты проводили с бездрожжевым тестом влажностью от 44,5 до 65% при температуре 30°C. Выбор указанного диапазона объясняется следующим: верхний предел (44,5%) равен принятому на хлебозаводе значению влажности пшеничного теста из муки I сорта, нижний предел (65%) выбран в связи с тем, что во многих работах отмечается перспективность способа приготовления пшеничного теста на жидких опарах, который имеет ряд преимуществ.

Определение вязкости производили на ротационном вискозиметре «Реотест-RV» (ГДР). Скорость деформации изменяли в пределах от 0,167 до 1,8 с -1 . Усредненные результаты приведены на рис.59.

Рис. 59. Зависимость вязкости теста из муки I сорта от его влажности при различных ско-ростях сдвига (в с- 1):

I - 0,167; 2 - 0,333; 3 - 0.6; 4 - 1.0; 5 -1.8.

Как видно из графиков, зависимости носят экспоненциальный характер. С увеличением влажности полуфабрикатов значительно снижается их вязкость. Так, для скорости сдвига 0,167 с -1 при изменении влажности от 46 до 50% вязкость уменьшилась примерно в 3,5раза. С увеличением скорости сдвига интенсивность изменения вязкости существенно уменьшилась. Например, при скорости сдвига 0,167 с-1 и изменении влажности от 46,0 до 65,0% .вязкость уменьшилась с 1385 до 42 кПа*с, а при 1,8 с -1 и таком же изменении влажности вязкость снизилась лишь от 284 до 20 Па·c, т.е. интенсивность изменения вязкости уменьшилась в 5 раз. Здесь значительную роль играет аномалия вязкости хлебопекарного теста.

Обработка полученных экспериментальных данных позволила предложить следующую форму корреляционной связи:

h= с + е а W b , (3-13) а

где a, b, с - эмпирические коэффициенты, имеющие следующие значения: для теста из муки I сорта а =50,26, b = -12,47, с=0,1; для теста из муки высшего сорта а=52,77, b=-13,17, с=0,1.

Уравнение (3-13) а справедливо при скорости сдвига от 0,167 до 1 с? и влажности теста в пределах от 44 до 62%.

Крупнота помола пшеничной муки

Таблица. Зависимость упруго-пластических характеристик теста от крупноты помола пшеничной муки

Фракции помола	Содержание сырой клейковины, %		Модуль упругости, E	E , с
через 30 мин
Проход через сито 43	43/39,5	4,2/9,1	7,0/6,9	60/132
Проход через сито 38	38/39,3	3,2/8,4	3,5/4,7	91/179
Проход через сито 25	25/38,1	3,0/6,8	3,3/4,3	91/157
Сход с сита	25/37,5	2,6/6,4	2,9/4,0
Установлена обратная зависимость вязкости и модулей сдвига теста от размера частиц муки. Эта закономерность частично зависит от увеличения содержания белков клейковины с понижением размера частиц муки.

Правая часть таблицы 6.2

Пластическая вязкость, η·10 –5 , Па·с	Модуль упругости, E ·10 –3 , Па???Пересчитать цифры	Время релаксации напряжения, η/E , с	Коэффициенты разжижения
K η	K E
через 3 ч
2,6/6,2	4,2/6,5	62/95	38/32	40/6
2,4/4,4	3,3/3,9	73/13	25/47	6/17
2,2/3,1	3,2/3,15	71/91	27/53	7/19
1,6/2,9	2,1/3,2	76/91	39/51	28/20

Таблица 6.20. Структурно-механические свойства сдобного теста с различным содержанием сахара и жира (при 20 °C)

Тесто	Влажность, %	Е, Па	η, Οа·с	η/E , с	П, %	Э, %	D, с –1
Контрольное	30,2	3,0·10 3	5,0·10 5				0,0015
С сахаром:
5%	30,6	1,1·10 3	2,0·10 5				0,0030
10%		5,1·10 2	8,8·10 4				0,0045
20%	30,3	2,7·10 2	2,7··10 4				0,0090
50%	30,5	1,4·10 2	1,6·10 4				0,0045
Контрольное	30,6	3,6·10 3	6,2·10 5				0,0015
С маргарином:
5%	30,3	1,9·10 3	2,9·10 5				0,0030
10%	28,0	1,8·10 3	2,4·10 5				0,0030
20%	28,0	1,5·10 3	1,8·10 5				0,0040
50%	30,4	4,8·10 3	7,9·10 4				0,0045
С 50% сахара	20,8	5,7·10 3	4,3·10 4				0,0075
С 50% маргарина	20,4	4,9·10 3	2,8·10 5				0,0090
С 50% сахара и 50% маргарина	20,0	6,1·10 3	3,6·10 4				0,0030

Влияние добавок сахара и жира на механические свойства мучного теста зависит от его влажности. Значительные добавки в пшеничное тесто из сортовой муки белковых соединений, сахаров и жиров существенно изменяют его структурно-механические характеристики. Добавлением от 5 до 50% сахара к муке достигается пластификация структуры пшеничного теста - понижение величин модулей сдвига и вязкости; наблюдается эластификация теста в виде более значительного снижения модулей.

Таблица 6.21. Структурно-механические характеристики не бродящего и бродящего теста из муки I сорта с добавлением сахаров

Номер образца	Образцы теста	Влажность, %	Е·10 –2 , Па	η·10 –4 , Па·с	η/E , с	П, %	Э, %	К Е, %	К η , %
Не бродящее тесто
	Без добавок	44,0	8,5/3,5	5,9/1,9	69/53	72/78	74/82
	С 5% сахарозы	43,7	4,7/2,4	3,5/1,6	74/62	71/74	77/82
	С 5% глюкозы	44,0	5,4/2,8	4,0/2,0	74/68	71/72	73/77
	С 10% сахарозы	43,3	3,3/1,7	2,7/1,3	84/74	73/71	77/82
	С 10% глюкозы	44,1	3,1/1,6	3,1/1,8	99/108	64/62	91/76
	С 15% сахарозы	43,4	1,5/1,0	1,5/1,3	100/130	67/55	85/78
	С 15% глюкозы	43,5	1,9/1,2	2,5/1,6	140/140	58/55	76/77
	С 20% сахарозы	43,0	1,0/0,6	1,3/1,1	130/180	58/52	75/76
	С 20% глюкозы	43,0	1,0/0,9	1,5/1,7	145/180	53/48	64/67
Бродящее тесто
	Без добавок	44,2	6,0/2,9	5,4/6,2	90/214	67/45	64/65		–12
	С 5% сахарозы	44,0	3,5/1,6	3,2/4,4	92/277	66/42	67/67		–38
	С 10% »	43,8	1,8/1,4	1,7/2,9	100/207	65/46	59/60		–71
	С 15 »	44,0	0,9/0,8	0,8/1,4	96/178	65/50	67/63		–75
	С 20 »	44,1	0,2/0,25	0,25/0,37	125/135	59/56	74/74	–25	–48

Структура не бродящего теста без добавки сахаров вследствие увеличенного содержания водорастворимых соединений имеет повышенную пластичность, разжижается. Тесто с выдержкой 2 часа имеет низкую вязкость теста, увеличивается его относительная эластичность. Добавление в тесто 5–20% сахаров значительно понижает его вязкость и еще более заметно модули сдвига: относительная эластичность увеличивается, а пластичность понижается; с увеличением дозировки сахара указанное влияние возрастает. Влияние добавок сахаров на структуру небродящего теста, выдержанного 2 часа, аналогично их влиянию на структуру без выдержки. Одновременно добавки сахара постепенно изменяют характер влияния продолжительности выдержки теста на его упруго-эластичные, пластично-вязкие свойства.

Таблица 6.22. Влияние на структурно-механические характеристики теста из муки I сорта совместной добавки сахара и жира

Вариант опыта	Образец	Влажность, %	Е·10 –2 , Па	η·10 –4 , Па·с	η/E , с	П, %	Э, %	К Е, %	Градиент Е	К η , %	Градиент η
Небродящее тесто
	Контрольный	43,6	10/4·1	6,8/2,8	68/68	73/73	73/82		-		-
	С 5% сахара и 2,5% жира	43,3	5,2/2,7	4,0/1,5	76/55	71/77	80/80		0,2		0,2
	С 10% сахара и 5% жира	44,3	1,7/1,4	1,6/0,7	94/45	66/78	76/68		0,2		0,1
	С 20% сахара и 10% жира	44,1	0,7/0,8	0,6/0,3	85/50	68/65	75/86	–11	0,1		0,1
Бродящее тесто
	Контрольный	43,8	8,2/4,5	7,4/11,0	91/240	67/44	70/75		-	–15	-
	С 5% сахара и 2,5% жира	43,8	3,0/2,0	3,6/4,1	120/209	60/47	75/76		0,3	–11	0,9
	С 10% сахара и 5% жира	44,7	1,3/0,8	1,3/2,0	100/250	64/42	70/67		0,3	–15	0,6
	С 20% сахара и 10% жира	44,2	0,3/0,25	0,4/0,5	133/200	63/51	74/77		0,1	–12	0,3

Примечание. В числителе приведены данные по свежезамешанному тесту, в знаменателе - по тесту двухчасовой выдержки.

Сахара сильнее снижают модули сдвига и вязкость обоих видов теста; более значительно, чем жиры, увеличивают отношение вязкости к модулю не бродящего теста; в сравнении с жирами менее активно понижают эту важную характеристику бродящего теста. Совместное добавление сахара и жира будет иметь наиболее значительное влияние не столько на упруго-пластичные, сколько на релаксационные свойства бродящего пшеничного теста. Совместное добавление сахара и жира в не бродящее тесто не улучшает, а ухудшает его хлебопекарные свойства; а в бродящее несколько увеличивает вязкость и снижает модули сдвига.

III.2.1) Понятие преступления, его основные характеристики.

U–образные и рабочие характеристики синхронного двигателя

Для липкого, «затяжистого» песочного теста с повышенной влажностью (35,5 % вместо 19 %) получены заниженные значе­ния структурно-механических характеристик: модуль упругости 7,6 103 Па, вязкость 6,5 105 Па с.

Таким образом, из полученных данных следует, что о качест­ве полуфабрикатов теста можно судить по их структурно-меха­ническим свойствам.

Для изделий из ржаного теста особое значение наряду с дру­гими имеют реологические свойства. Структура теста и качество готовых изделий зависят от особенностей белково-углеводного состава ржаной муки. Для ржаного теста характерны отсутствие губчатого клейковинного каркаса и наличие жидкой фазы, осно­ву которой составляют пептизированный белок, слизи, раство­римые декстрины, сахара, ограниченно набухающая часть бел­ков, отрубянистых частиц.

Н. А. Акимова и Е. Я. Троицкая проводили реологические исследования с применением методов математического моде­лирования, целью которых были нахождение оптимальной кон­центрации компонентов, входящих в рецептуру (в том числе яблочного пюре), определение лучшего соотношения между ними, описание характера течения ржаного теста с помощью математических уравнений, а следовательно, выявление качест­ва модельных и контрольных образцов и установление оптимальных структурно-механических показателей исследуемого полуфабриката теста.

Исследования проводили с помощью ротационного вискози­метра «Reotest-2» при температуре 20 0 С. В процессе экспери­мента, учитывая характер исследуемого теста, были подобраны рабочие диапазоны измерений в рамках имеющихся режимных параметров и найдены значения показателей (вязкость, предель­ное напряжение сдвига), определены уравнения течения теста.

Исследование структурно-механических показателей теста приведено на рис. 13.8 и 13.9.

Рис. 13.8. Зависимость эффективной вязкости модельных рецептур теста от градиента скорости:

1 - образец с содержанием яблочного компонента 5 %;

2- образец с содержанием яблочного компонента 15 %;

3 - образец с содержанием яблочного компонента 25 %

Из рис. 13.8 отчетливо видно влияние яблочного компонента на структурно-механические свойства теста, при введении до­полнительного количества которого наблюдается резкое сниже­ние его вязкости; в режиме скоростей сдвига 0,33... 16,2 с -1 эта величина находится в пределах 0,928...0,029 мПа-с. И, наоборот, при уменьшенном количестве измельченных яблок в структуре теста вязкость возрастает с 0,083 до 1,940 мПа-с.

Рис. 13.9. Зависимость эффективной вязкости теста от градиента скорости:

1 - контрольный образец; 2 - оптимальный образец

При обработке полученных данных на компьютере был про­веден регрессионный анализ найденных зависимостей, который показал, что среди математических моделей (линейной, степенной, гиперболической, экспоненциальной) с наибольшей долей достоверности происходящие процессы можно описать степен­ными уравнениями. Коэффициенты корреляции для исследо­ванных модельных образцов были соответственно r 1 = -0,9859, r 2 = -0,9928, r 3 = -0,9840.

Найденные степенные зависимости η = f(γ), описывающие характер течения модельных образцов теста, показали, что ис­следуемые объекты относятся к вязкопластическим структурам, которые подчиняются следующим уравнениям течения:

η 1 = 6,737γ -0 .766 ; η 2 = 6,590γ -0 .791 ; η 3 = 6,013γ -0 .828 .

Характер течения модельных образцов 1 и 3 отличается от характера течения образца 2. Оптимальная кривая зависимости вязкости от скорости сдвига (образец 2) находится между двумя модельными образцами, его вязкость изменяется в пределах 1,771...0,062 мПа*с.

Недостатки образца 1 - плотная, неоднородная консистен­ция, немного крошливая, быстро образуется «заветренная» ко­рочка, у образца 3 - растекающаяся, неплотная консистенция, заметны вкрапления непромешанных компонентов; изделия при формовании плохо сохраняют форму, рисунок не сохраняется.

При введении фруктовых добавок в сахарожировую яичную массу в тесте происходит разжижение структуры в результате от­носительного увеличения дисперсионной среды.

В этом случае можно говорить о том, что при введении фрукто­вых добавок совместно с яйцами в жировую массу образуется сис­тема с пониженной подвижностью воды, в связи с чем уменьшает­ся адсорбция влаги белками муки при последующем замесе теста.

Изменение прочностных свойств теста при введении в него дополнительного количества яблочного компонента имеет степенной характер. Уменьшение эффективной вязкости теста по мере увеличения содержания в нем количества яблочного ком­понента свидетельствует о разжижении его структуры. Это явле­ние можно объяснить ослаблением системы по мере увеличения содержания в ней воды.

При выборе оптимальной из исследуемых моделей теста учи­тывали не только реологические, но и другие показатели, входя­щие в комплексный показатель качества, а также органолептические свойства выпеченных изделий.

График, изображенный на рис. 13.9, показывает, что в адек­ватно описывающих процесс уравнениях течения, приведенных ниже, структура исследуемых путем сравнения контрольного и оптимального образцов разрушается различными темпами:

Коэффициенты корреляции при этом r контр = -0,981, r опт = -0,985.

Установлен темп разрушения структуры, который составляет m контр = 2,163, что значительно больше, чем m опт = 1,791.

Вязкость контрольного образца теста находится в пределах 2,27...0,043 мПа-с. Образец теста разработанной рецептуры имеет менее вязкую консистенцию, чем контрольный, что объ­ясняется введением в рецептуру растительных жиров, а также углеводов и воды, содержащейся в яблоках. Кроме того, более низкие значения вязкости полученного теста могут быть объ­яснены заменой пшеничной муки ржаной.

Таким образом, проведенные исследования позволили с по­мощью методов математического моделирования уточнить опти­мальную рецептуру принципиально нового полуфабриката теста из ржаной муки, всесторонне исследовать его структурно-меха­нические свойства и получить степенные уравнения течения изу­чаемого теста как вязкопластичного теста, а также в дальнейшем дать всестороннюю комплексную оценку качества как получен­ного полуфабриката теста, так и широкого ассортимента готовых изделий из него.

Под действием высоких температур (выпечка, пассерование) высокомолекулярные вещества муки претерпевают глубокие фи­зико-химические изменения. Эти изменения сводятся к тепло­вой денатурации белковых веществ клейковины, теряющих спо­собность к растяжению и деструкционным изменениям крахма­ла. Об изменении белков под влиянием различных температур нагревания можно судить по характеру кривых деформаций сдвига, полученных для мучного небродящего теста из муки, предварительно нагретой до различных температур (по данным Л. В. Бабиченко) (рис. 13.10).

Рис. 13.10. Кривые деформации сдвига теста из муки воздушно-сухой и прогретой до различных

температур (в скобках влажность)

Характер кривых для образцов теста из воздушно-сухой муки, нагретой до 65, 105 и 120 0 С, свидетельствует о достаточно мед­ленном развитии высокоэластической деформации и течении с убывающей скоростью, при этом разгруженная система харак­теризуется высоким значением упругого последействия. Повы­шение температуры нагрева муки сопровождается снижением эластичности теста. Особенно резкие изменения кривых наблю­даются для теста из муки, нагретой до 130 °С и выше. Они пока­зывают быстрое развитие упругих деформаций (величины моду­лей сдвига и вязкости теста влажностью 45 % приведены в табл. 13.7).

Как видно из таблицы, при повышении температуры нагрева муки возрастает величина модуля сдвига теста. Для теста из муки, нагретой до 150 0 С, она почти в 30 раз больше, чем для теста из ненагретой муки.