المجلة الدولية للبحوث التطبيقية والأساسية. الخصائص الهيكلية والميكانيكية للمنتجات الغذائية خصائص الخواص الهيكلية والميكانيكية لعجين الدقيق

بالنسبة لعجينة الرمل اللزجة "المطاطية" ذات الرطوبة العالية (35.5٪ بدلاً من 19٪) ، تم الحصول على قيم مخفضة للخصائص الهيكلية والميكانيكية: معامل المرونة 7.6 103 باسكال ، اللزوجة 6.5 105 باسكال ث.

وبالتالي ، فإنه يستنتج من البيانات التي تم الحصول عليها أن جودة منتجات العجين شبه المصنعة يمكن الحكم عليها من خلال خصائصها الهيكلية والميكانيكية.

بالنسبة لمنتجات عجين الجاودار ، فإن الخصائص الانسيابية لها أهمية خاصة إلى جانب الخصائص الأخرى. تعتمد بنية العجين وجودة المنتجات النهائية على خصائص تركيبة البروتين والكربوهيدرات لدقيق الجاودار. تتميز عجينة الجاودار بغياب هيكل إسفنجي من الغلوتين ووجود مرحلة سائلة تعتمد على البروتين المبهر والمخاط والدكسترين القابل للذوبان والسكريات وجزء محدود من البروتينات المنتفخة وجزيئات النخالة.

أجرى N.A Akimova و E. Ya.A.Troitskaya دراسات ريولوجية باستخدام طرق النمذجة الرياضية ، والتي كان الغرض منها إيجاد التركيز الأمثل للمكونات المدرجة في الوصفة (بما في ذلك عصير التفاح) ، وتحديد أفضل نسبة بينها ، ووصف طبيعة تدفق عجين الجاودار بمساعدة المعادلات الرياضية ، وبالتالي تحديد جودة النموذج وعينات التحكم وإنشاء المؤشرات الهيكلية والميكانيكية المثلى للمنتج شبه النهائي للاختبار.

أجريت الدراسات باستخدام مقياس اللزوجة الدوراني "Reotest-2" عند درجة حرارة 20 درجة مئوية. في سياق التجربة ، مع الأخذ في الاعتبار طبيعة الاختبار قيد الدراسة ، تم اختيار نطاقات قياس التشغيل في إطار تم العثور على معلمات النظام المتاحة وقيم المؤشرات (اللزوجة ، إجهاد القص النهائي) ، واختبار تدفق المعادلات.

دراسة المعلمات الهيكلية والميكانيكية للعجين موضحة في الشكل. 13.8 و 13.9.

أرز. 13.8 اعتماد اللزوجة الفعالة لوصفات العجين النموذجية على تدرج السرعة:

1 - عينة تحتوي على مكون تفاح بنسبة 5٪ ؛

2 - عينة تحتوي على مكون تفاح بنسبة 15٪ ؛

3 - عينة تحتوي على مكون تفاح بنسبة 25٪

من التين. يوضح الشكل 13.8 بوضوح تأثير مكون التفاح على الخواص الهيكلية والميكانيكية للعجين ، مع إدخال كمية إضافية لوحظ انخفاض حاد في لزوجتها ؛ في وضع معدل القص 0.33 ... 16.2 ثانية -1 ، هذه القيمة في حدود 0.928 ... 0.029 ميغا باسكال. على العكس من ذلك ، مع انخفاض كمية التفاح المسحوق في بنية العجين ، تزداد اللزوجة من 0.083 إلى 1.940 مللي باسكال.

أرز. 13.9 اعتماد اللزوجة الفعالة للعجين على تدرج السرعة:

1 - السيطرة العينة؛ 2 - النمط الأمثل

عند معالجة البيانات التي تم الحصول عليها على جهاز كمبيوتر ، تم إجراء تحليل انحدار للتبعيات التي تم العثور عليها ، والذي أظهر أنه من بين النماذج الرياضية (الخطية ، والقوية ، والقطعية ، والأسية) ، يمكن وصف العمليات الجارية بأعلى درجة من الموثوقية بواسطة معادلات القوة. كانت معاملات الارتباط لعينات النموذج المدروسة r 1 = -0.9859، r 2 = -0.9928، r 3 = -0.9840 على التوالي.

أظهرت اعتمادات الطاقة الموجودة η = f (γ) ، التي تصف طبيعة تدفق عينات اختبار النموذج ، أن الكائنات قيد الدراسة تنتمي إلى هياكل بلاستيكية لزجة تخضع لمعادلات التدفق التالية:

η 1 = 6.737γ -0.766 ؛ η 2 = 6.590γ -0.791 ؛ η 3 = 6.013γ -0.828.

تختلف طبيعة تدفق عينات النموذج 1 و 3 عن طبيعة تدفق العينة 2. يكون المنحنى الأمثل لاعتماد اللزوجة على معدل القص (العينة 2) بين عينتين نموذجيتين ، وتتنوع لزوجته في حدود 1.771 ... 0.062 ميجا باسكال * ثانية.

عيوب العينة 1 - تناسق كثيف غير متجانس ، قليل التفتت ، قشرة "عاصفة" تتشكل بسرعة ، في العينة 3 - انتشار ، تناسق فضفاض ، بقع من المكونات غير المختلطة ملحوظة ؛ المنتجات أثناء التشكيل لا تحتفظ بشكلها جيدًا ، ولا يتم الحفاظ على النمط.

مع إدخال إضافات الفاكهة في كتلة البيض الدهنية بالسكر في العجين ، يتحلل الهيكل نتيجة للزيادة النسبية في وسط التشتت.

في هذه الحالة ، يمكننا القول أنه عند إضافة إضافات الفاكهة مع البيض إلى كتلة الدهون ، يتم تشكيل نظام مع انخفاض حركة الماء ، وبالتالي ينخفض ​​امتصاص الرطوبة بواسطة بروتينات الدقيق أثناء العجن اللاحق للعجين.

التغيير في خصائص قوة العجين مع إدخال كمية إضافية من مكون التفاح فيه له طابع قانون القوة. يشير انخفاض اللزوجة الفعالة للعجين مع زيادة محتوى مكون التفاح فيه إلى تسييل بنيته. يمكن تفسير هذه الظاهرة بضعف النظام مع زيادة محتواه المائي.

عند اختيار نموذج الاختبار الأمثل من نماذج الاختبار ، لم تؤخذ في الاعتبار مؤشرات الانسيابية فحسب ، بل أيضًا المؤشرات الأخرى المدرجة في مؤشر الجودة المعقد ، فضلاً عن الخصائص الحسية للمنتجات المخبوزة.

الرسم البياني الموضح في الشكل. يوضح الشكل 13.9 أنه في معادلات التدفق التي تصف العملية أدناه بشكل كافٍ ، يتم تدمير بنية العينات المدروسة من خلال مقارنة عينات التحكم والعينات المثلى بمعدلات مختلفة:

معاملات الارتباط في هذه الحالة r العداد = -0.981 ، r opt = -0.985.

تم تحديد معدل تدمير الهيكل ، وهو عداد m = 2.163 ، وهو أعلى بكثير من m opt = 1.791.

تتراوح لزوجة عينة اختبار التحكم بين 2.27 ... 0.043 ميغا باسكال. تحتوي عينة الاختبار للوصفة المطورة على اتساق أقل لزوجة من العينة الضابطة ، وهو ما يفسر من خلال إدخال الدهون النباتية في الوصفة ، وكذلك الكربوهيدرات والماء الموجود في التفاح. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تفسير قيم اللزوجة المنخفضة للعجين الناتج عن طريق استبدال دقيق القمح بدقيق الجاودار.

وهكذا ، أتاحت الدراسات التي تم إجراؤها ، باستخدام طرق النمذجة الرياضية ، صقل الوصفة المثلى لمنتج عجين دقيق الجاودار شبه النهائي الجديد ، لفحص خواصه الهيكلية والميكانيكية بشكل شامل والحصول على معادلات القدرة لتدفق العجين المدروس كعجينة لزجة ، وأيضًا في المستقبل لإعطاء تقييم شامل شامل للجودة كعجين ناتج نصف منتهي ، ومجموعة واسعة من المنتجات النهائية منه.

تحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة (الخبز ، التحمير) ، تخضع المواد الجزيئية العالية للدقيق لتغيرات فيزيائية وكيميائية عميقة. يتم تقليل هذه التغييرات إلى التمسخ الحراري لبروتينات الغلوتين ، والتي تفقد قدرتها على التمدد وتحلل النشا. يمكن الحكم على التغير في البروتينات تحت تأثير درجات حرارة التسخين المختلفة من خلال طبيعة منحنيات إجهاد القص التي تم الحصول عليها لعجين الدقيق غير المخمر من الدقيق المُسخن مسبقًا إلى درجات حرارة مختلفة (وفقًا لـ L.V Babichenko) (الشكل 13.10).

أرز. 13.10. منحنيات تشوه القص للعجين المصنوع من الدقيق المجفف بالهواء وتسخينه إلى أنواع مختلفة

درجات الحرارة (الرطوبة بين قوسين)

تشير طبيعة المنحنيات لعينات العجين من الطحين المجفف بالهواء ، المسخن إلى 65 و 105 و 120 درجة مئوية ، إلى تطور بطيء نوعًا ما للتشوه الشديد المرونة والتدفق بسرعة متناقصة ، بينما يتميز نظام التفريغ بقيمة عالية من تأثير مرن. يصاحب زيادة درجة حرارة تسخين الدقيق انخفاض في مرونة العجين. لوحظت تغيرات حادة بشكل خاص في المنحنيات لعجين الدقيق المسخن إلى 130 درجة مئوية وما فوق. إنها تظهر التطور السريع للتشوهات المرنة (ترد قيم معامل القص ولزوجة العجين مع محتوى رطوبة بنسبة 45 ٪ في الجدول 13.7).

كما يتضح من الجدول ، مع زيادة درجة حرارة تسخين الدقيق ، يزداد معامل القص للعجين. بالنسبة للعجين المصنوع من الدقيق المُسخن إلى درجة حرارة 150 درجة مئوية ، فهو أكبر بنحو 30 مرة من العجين المصنوع من الدقيق غير المسخن.

العجين عبارة عن نظام صلب سائل غرواني متعدد التشتت ، له خصائص مرنة ومرنة وخواص بلاستيكية لزجة ، تظهر على سطحه خصائص الالتصاق. يتم تحديد الخصائص الفيزيائية لعجين الجاودار إلى حد كبير من خلال خصائص المرحلة السائلة شديدة اللزوجة . تتميز عجينة الجاودار باللزوجة العالية واللدونة وقدرة التمدد المنخفضة والمرونة المنخفضة.

تتغير لزوجة عجينة الجاودار أثناء التخمير (الجدول 2.6).

الجدول 2.6 - اعتماد لزوجة عجينة الخبز (بالكيلوباسكال) على مدة التخمير ومعدل القص

كما يتضح من الجدول 2.6 ، مع زيادة معدل القص ، تقل لزوجة العجين لأي مدة تخمير ، وهو أمر نموذجي لمعظم كتل الاختبار. مع زيادة وقت التخمير ، تنخفض اللزوجة أيضًا. لاحظ أنه في أوقات التخمير التي تبلغ 120 و 150 دقيقة في جميع السرعات ، لا تختلف اللزوجة تقريبًا.

2.1.2.3 خصائص الخبز في دقيق الجاودار

يتم تحديد خصائص الخبز لدقيق الجاودار من خلال المؤشرات التالية:

قدرة توليد الغاز

قوة الطحين

لون الدقيق وقدرته على التغميق ؛

حجم الطحن.

قدرة توليد الغاز من الدقيق.قدرة الدقيق على تشكيل الغاز هي قدرة العجين المحضر منه على تكوين ثاني أكسيد الكربون.

أثناء التخمير الكحولي الناجم عن الخميرة في العجين ، يتم تخمير السكريات الموجودة فيه. الأهم من ذلك كله ، في عملية التخمير الكحولي ، يتشكل الكحول الإيثيلي وثاني أكسيد الكربون ، وبالتالي فإنه من خلال كمية هذه المنتجات تحديدًا يمكن للمرء أن يحكم على شدة التخمير الكحولي. لذلك ، تتميز قدرة الطحين على تكوين الغاز بكمية ثاني أكسيد الكربون لكل مل المتكون خلال 5 ساعات من تخمير عجينة محضرة من 100 غرام من الدقيق و 60 مل من الماء و 10 غرام من الخميرة عند درجة حرارة 30 درجة. ج.

تعتمد القدرة على تكوين الغاز على محتوى السكريات الخاصة في الدقيق وعلى قدرة تكوين السكر في الدقيق.

يتم تخمير السكريات الخاصة بالدقيق (الجلوكوز ، الفركتوز ، السكروز ، المالتوز ، إلخ) في بداية عملية التخمير. ومن أجل الحصول على أفضل جودة للخبز ، من الضروري إجراء تخمير مكثف أثناء نضج العجين وأثناء التدقيق النهائي وفي فترة الخبز الأولى. بالإضافة إلى ذلك ، فإن السكريات الأحادية مطلوبة أيضًا لتفاعل melanoidinoobrazovanie (تكوين لون القشرة وطعم ورائحة الخبز). لذلك ، ليس محتوى السكريات في الدقيق هو الأهم ، ولكن قدرته على تكوين السكريات أثناء نضوج العجين.

إن قدرة الدقيق على تكوين السكر هي قدرة خليط دقيق الماء المحضر منه على تكوين كمية أو أخرى من المالتوز عند درجة حرارة محددة ولفترة زمنية معينة. يتم تحديد قدرة الدقيق لتشكيل السكر من خلال عمل إنزيمات amylolytic على النشا وتعتمد على وجود وكمية إنزيمات amylolytic (a- و β-amylases) في الدقيق ، وعلى قابلية نشا الطحين للهجوم. تحتوي حبوب الجاودار العادية غير المزروعة على كمية كبيرة إلى حد ما من α-amylase النشط. أثناء إنبات الحبوب ، يزيد نشاط α-amylase عدة مرات. في دقيق الجاودار ، يكون β-amylase أقل نشاطًا بثلاث مرات تقريبًا من دقيق القمح ، ويكون نشاط α-amylase أكثر من 3 مرات.

كل هذا يؤدي إلى حقيقة أن فتات خبز الجاودار دائمًا ما تزداد لزوجة ، مقارنة بالخبز المصنوع من دقيق القمح ، ذي الجودة المنخفضة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن α-amylase النشط يحلل بسهولة النشا إلى كمية كبيرة من الدكسترين ، والتي ، من خلال ربط الرطوبة ، تقلل من ارتباطها بالبروتين وحبوب النشا ؛ كمية كبيرة من الماء في الحالة الحرة. إن وجود بعض الرطوبة الحرة غير المرتبطة بالنشا سيجعل فتات الخبز رطبة عند لمسها.

من خلال معرفة قدرة الطحين على تكوين الغاز ، يمكن للمرء أن يتنبأ بكثافة تخمير العجين ، ومسار الاختبار النهائي وجودة الخبز. تؤثر قدرة الطحين على تكوين الغازات على لون القشرة. يعود لون القشرة في جزء كبير منه إلى كمية السكريات غير المخمرة قبل الخبز.

قوة الطحين. تكمن قوة الدقيق في قدرة الدقيق على تكوين العجين ، والذي يكون له خصائص هيكلية وميكانيكية معينة بعد العجن وأثناء التخمير والتدقيق. بالقوة ، ينقسم الدقيق إلى قوي ومتوسط ​​وضعيف.

يحتوي الدقيق القوي على الكثير من المواد البروتينية ، ويعطي عائدًا كبيرًا من الغلوتين الخام. تتميز عجينة الغلوتين والدقيق القوية بالمرونة العالية واللدونة المنخفضة. تنتفخ البروتينات الموجودة في الدقيق القوي ببطء نسبيًا أثناء العجن ، ولكنها تمتص الكثير من الماء بشكل عام. يستمر تحلل البروتين في العجين ببطء. تتميز العجينة بقدرة عالية على الاحتفاظ بالغاز ، والخبز بالشكل الصحيح ، والحجم الكبير ، والمسامية المثلى في الحجم والهيكل. وتجدر الإشارة إلى أن الدقيق القوي جدًا يعطي خبزًا بحجم أصغر. الغلوتين والعجين من هذا الدقيق مرن للغاية وغير قابل للتمدد بدرجة كافية.

يشكل الدقيق الضعيف جلوتينًا غير مرن وقابل للتمدد بشكل مفرط. بسبب التحلل البروتيني المكثف ، فإن العجين المصنوع من الدقيق الضعيف يتميز بمرونة منخفضة ، لدونة عالية ، وزيادة الالتصاق. تكون قطع العجين المشكلة خلال فترة التدقيق غير واضحة. تتميز المنتجات النهائية بالحجم المنخفض والمسامية غير الكافية والغموض (منتجات الموقد).

الدقيق المتوسط ​​يعطي الغلوتين الخام والعجين بخصائص ريولوجية جيدة. العجينة والغلوتين مرنان للغاية ومرنان. الخبز له شكل وجودة يلبي متطلبات المعيار.

لون الطحين وقدرته على التغميق أثناء تحضير الخبز.يرتبط لون الفتات بلون الدقيق. الدقيق الداكن يصنع الخبز بفتات داكنة. ومع ذلك ، يمكن للدقيق ذي اللون الفاتح ، في بعض الحالات ، أن يعطي الخبز بفتات داكنة. لذلك ، لتوصيف كرامة الخبز للدقيق ، ليس فقط لونه مهمًا ، ولكن أيضًا القدرة على التغميق.

يتم تحديد لون الدقيق بشكل أساسي من خلال لون السويداء للحبوب التي يُطحن منها الدقيق ، وكذلك لون وكمية حبيبات الحبوب الطرفية (النخالة) في الدقيق.

يتم تحديد قدرة الطحين على التغميق أثناء المعالجة من خلال محتوى الفينولات والتيروزين الحر في الدقيق ونشاط إنزيمات O-diphenol oxidase و tyrosinase ، والتي تحفز أكسدة الفينولات والتيروزين مع تكوين الميلانين الداكن اللون .

حجم حبيبات دقيق الجاودار.تعتبر أحجام جزيئات الدقيق ذات أهمية كبيرة في صناعة المخابز ، حيث تؤثر إلى حد كبير على معدل العمليات الكيميائية الحيوية والغروية في العجين ، ونتيجة لذلك ، على خصائص العجين ونوعية الخبز وإنتاجيته.

يؤدي الطحن غير الكافي والمفرط للدقيق إلى إضعاف خصائص الخبز: فالطحين الخشن بشكل مفرط سيعطي الخبز بكميات غير كافية مع مسامية الفتات الخشنة ذات الجدران السميكة وغالبًا ما تكون ذات قشرة شاحبة اللون ؛ يتم تقليل حجم الخبز المصنوع من الدقيق المطحون بشكل مفرط ، مع قشرة ملونة بشكل مكثف ، غالبًا بفتات ذات لون داكن. يمكن أن يكون خبز الموقد المصنوع من هذا الدقيق غامضًا.

يتم الحصول على أفضل أنواع الخبز من الدقيق مع حجم حبيبات مثالي. يبدو أن الطحن الأمثل يجب أن يكون مختلفًا بالنسبة للدقيق عن الحبوب بكميات مختلفة وخاصة جودة الغلوتين.

رقم العينة	عقد الوقت ، ح	ه 10 , بنسلفانيا	η 10 بنسلفانيا مع	η / E ، ق	ف ،٪	ه ،٪	إلى , %	إلى , %
1 2	0 2 0 2	8,5/6,0 3,5/2,9 12,0/7,6 6,4/3,8	5,9/5,4 1,9/6,2 6,4/5,4 3,2/8,4	69/89 53/220 50/71 50/221	72/67 78/45 77/73 78/45	74/64 82/65 78/67 76/70	59/52 47/50	68/-15 50/-55

ملحوظة.يُظهر البسط البيانات الخاصة باختبار عدم التجوال ، والمقام - في اختبار التجوال.

العجين المصنوع من دقيق القمح من الدرجة الأولى هو بنية أقل تعقيدًا من العجين المصنوع من دقيق الدرجة الثانية: يحتوي على عمليات تحلل مائي أقل نشاطًا ، ويحتوي على نسبة أقل من السكريات والمركبات الأخرى التي تغير الخصائص المرنة للهيكل بمرور الوقت. لهذا السبب ، يجب أن تكون الاختلافات في بنية العجين غير المخمر المصنوع من دقيق الدرجة الأولى هي الأكثر تميزًا.

كما نتائج الجدول. 4.1 ، مباشرة بعد العجن ، كان للعجين غير المخمر في كلتا العينتين معامل قص ولزوجة ، وكانت اللدونة النسبية والمرونة كبيرة ، و η / هـأقل من العجين المخمر. بعد ساعتين من التخمير ، لزوجة العجين و η / هـ لم ينقص ، كما في عجينة غير متخمر ، بل على العكس ازداد ، وانخفضت اللدونة. لهذا السبب ، فإن الفهرس إلى لها قيمة سالبة ، لا تميز التميع ، ولكن زيادة في لزوجة الهيكل.

نتائج مقارنة الخواص الميكانيكية لعجين القمح غير المخمر والتخمير من عينتين من دقيق الدرجة الثانية مذكورة في الجدول. 3.1 ، تؤكد تمامًا الأنماط المحددة للعجين من الدقيق من الدرجة الأولى ؛ ومع ذلك ، فهي ذات فائدة لا شك فيها لأن عملية الشيخوخة استمرت لمدة تصل إلى 24 ساعة.من المعروف أن تخمير خميرة الخباز المضغوط بالجرعات المعتادة (حوالي 1٪ إلى الدقيق) ينتهي عادة بفاصل زمني من 3-4 ساعات ( مدة تخمير العجين). بعد هذا الوقت ، تُملأ العجينة بجزء جديد من الدقيق وتُخلط ، وبعد ذلك يُستأنف التخمير فيها. في حالة عدم وجود إضافات الدقيق والخلط ، يكون التخمير الكحولي أدنى من التخمير الحمضي. مثل هذا العجين ، الذي يكتسب كميات زائدة من الكحول الإيثيلي والأحماض ، يذيب بروتينات الغلوتين (المخفف) ، ويفقد ثاني أكسيد الكربون - يقلل الحجم ، ويصبح أكثر كثافة. من الجدول. 3.1 يمكن ملاحظة أن العجين المخمر بعد 6 ساعات وخاصة بعد 24 ساعة من التخمير من حيث معاملات القص واللزوجة واللدونة النسبية والمرونة تقترب من مؤشرات العجين غير المخمر. هذا يدل على أن عمليات تخمير الخميرة التي تستمر حتى 6 ساعات هي السبب الرئيسي لاختلافات كبيرة في بنية العجين المتخمّر من هيكله غير المتخمّر. أثبتت التجارب أن عينات من عجين القمح المخمر من دقيق من الدرجة الأولى والثانية لها هيكل يتمتع بخصائص أكثر مثالية من حيث المرونة والمرونة (معامل القص المنخفض) ، وزيادة اللزوجة وثبات الأبعاد. (η / E) ، بالإضافة إلى استقرار أكبر بمرور الوقت مقارنة بهيكل العجين غير المتخمر. يجب اعتبار السبب الرئيسي لهذه الاختلافات هو عملية التخمير الكحولي لخميرة الخباز في تخمير العجين ، وتشكيل مسام مملوءة بالغاز ، مما يؤدي إلى زيادة دائمة في الحجم ، وتطور تشوهات بلاستيكية مرنة ، وتقوية هيكل بسبب اتجاه البوليمرات في طائرات القص. التخمر الحمضي فيه أقل أهمية ، وكما هو موضح أدناه ، يؤثر على هذه الخصائص عن طريق تغيير عمليات الانتفاخ وحل مركبات الدقيق.

الاعتماد على الخصائص الميكانيكية لعجّة الأنثى وجودة الخبز بحسب نوع الدقيق ونوعه

يتم تحديد جودة منتجات الخبز - العائد الحجمي والشكل والبنية المسامية والخصائص الأخرى ، حسب نوع الدقيق وبالتالي يتم ترشيحها من قبل GOST.

هيكل عجين التخمير هو المادة المباشرة التي يتم الحصول منها على منتجات الخبز بالمعالجة الحرارية في الفرن. كان من المهم دراسة الخواص البيوكيميائية والهيكلية الميكانيكية لتخمير عجين القمح حسب نوع الدقيق. لهذا الغرض ، تم طحن سبع عينات من القمح الأحمر الطري في مطحنة معملية بطحن ثلاث درجات بإجمالي عائد 78٪ في المتوسط. ثم درسنا قدرة الطحين على تكوين الغازات والاحتفاظ بالغازات ، والخصائص التركيبية والميكانيكية للعجين المخمر بعد التدقيق ، وكذلك بروتينات الغلوتين الخام ومحتواها في الدقيق ، بالحجم المحدد (بالسنتيمتر). 3 / د) مصبوب ، وكذلك اختبأخبز الموقد المستدير المخبوز وفقًا لـ GOST 9404-60. النتائج معروضة في الجدول. 4.2 أظهروا أن محصول الطحين عالي الجودة ، حتى في ظل ظروف الطحن المختبري ، يتقلب بشكل كبير ، وكلما كان أقوى ، زادت درجته. وبالتالي ، يجب أن تؤثر تقنية طحن الحبوب على التركيب الكيميائي ، وبالتالي على هيكل العجين. إنه أحد العوامل العديدة المهمة التي تؤثر على مؤشرات جودة الدقيق والعجين ومنتجات الخبز.

الجدول 4.2

الخصائص البيوكيميائية والهيكلية الميكانيكية

بروتينات الغلوتين من العجين المخمر والخبز

(متوسط ​​البيانات)

ملحوظة. يحتوي البسط على بيانات عن البروتينات ، في المقام - في الاختبار.

تتميز الخصائص التكنولوجية للحبوب والدقيق من كل درجة في المقام الأول بقدرتها على تكوين الغاز. تميز هذه الخاصية قدرة الحبوب والدقيق على تحويل الطاقة الكيميائية لأكسدة الكربوهيدرات إلى طاقة حرارية وميكانيكية لحركة العجين المخمر ، والتغلب على القصور الذاتي لكتلتها. إن تحديد قدرة الطحين على تكوين الغاز يكون مصحوبًا بمراعاة كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة 2 . مقدارها ، المتأخر بالاختبار ، يحددها. احتباس الغاز عن طريق زيادة الحجم. يميز هذا المؤشر الفيزيائي الكيميائي بقيمته العكسية نفاذية الغاز لاختبار ثاني أكسيد الكربون. هذا الأخير يعتمد على هيكل وحجم البلاستيك المرن الرئيسي (ه ، η ، η / ه)خصائص الاختبار. أظهرت التجارب أن قدرة الطحين على تكوين الغاز زادت بشكل ملحوظ من أعلى درجاتها إلى الصفين الأول والثاني ، بينما انخفض المحصول الحجمي للخبز ، على العكس من ذلك.

قدرة العجين على الاحتفاظ بالغاز تعتمد بشكل مباشر على قدرة تكوين الغاز ؛ على الرغم من ذلك ، لم تزد في القيم المطلقة والنسبية (بالنسبة المئوية لتكوين الغاز) ، ولكنها انخفضت بشكل ملحوظ ومنتظم مع انخفاض درجة الدقيق. هناك علاقة مباشرة وثيقة بين القيمة المطلقة لثاني أكسيد الكربون التي يحتفظ بها العجين والخصائص الحجمية للخبز (حجم الإنتاجية ، الحجم المحدد). يسمح لنا ما تقدم أن نستنتج أن خصائص جودة الخبز هذه لا يتم تحديدها بشكل أساسي من خلال الكيمياء الحيوية ، ولكن من خلال الخصائص الفيزيائية والكيميائية (نفاذية الغاز) والخصائص الميكانيكية (η ، ه وη / هـ) اختبار. تعتمد الأخيرة بشكل أساسي على الخصائص الخاصة لبروتينات الغلوتين الخام ومحتواها في العجين.

أظهرت التجارب أن محتوى بروتينات الغلوتين الخام يزداد بشكل طبيعي مع انخفاض قوة الحبوب وقدرة الرطوبة (لزوجة) الدقيق وأنواعه. كان للبنية البروتينية للدقيق الممتاز معامل قص أعلى ولزوجة في المتوسط ​​من بنية البروتين لدقيق الدرجة الأولى. هذا يدل على ارتفاع وزنها الجزيئي الإحصائي. كان لبروتينات الدقيق من الدرجة الأولى معامل قص ولزوجة أقل من هذه الخصائص لبروتينات الدقيق من الدرجة الثانية ، لكنها تجاوزتها في القيمة. η / هـ. هذا يميز مرونة كبيرة واستقرار الأبعاد.

تعتمد قدرة العجين على الاحتفاظ بالغاز والإنتاجية الحجمية لمنتجات الخبز بشكل مباشر على مدة فترة استرخاء إجهاد بروتينات الغلوتين والعجين ، أو η / E . كانت نسبة اللزوجة إلى معامل بروتينات الغلوتين في طحين الدرجة الثانية أقل بكثير من البروتينات الممتازة والدقيق من الدرجة الأولى.

تعتمد قدرة العجين المصنوع من دقيق القمح المتنوع على الاحتفاظ بالغاز على القيم الخاصة لمعامل القص واللزوجة. انخفضت هذه الخصائص مع انخفاض درجة الدقيق بشكل مشابه لقدرة الاحتفاظ بالغاز.

ثبت أن عجين التخمير من الدقيق الممتاز ذو المحتوى الرطوبي 44٪ ، مثل بروتينات الغلوتين الخام لهذا الطحين ، كان له أهم قيم معامل القص واللزوجة ونسبة اللزوجة إلى المعامل ، وأقلها اللدونة النسبية. من هذا الاختبار ، تم الحصول على منتجات الخبز ذات أعلى مسامية ، وحجم معين من الخبز المصبوب ، وكذلك نسبة ارتفاع إلى قطر خبز الموقد. وهكذا ، على الرغم من اللزوجة الكبيرة ، فإن أقل تكوين للغاز يرجع إلى ارتفاعه η / هـ من هذا الدقيق ، تم الحصول على العجين والخبز ذات الإنتاجية العالية الحجم. لزوجة عالية و η / هـ ساهم في إنتاج خبز الموقد الأعلى غير متاح .

العجين المصنوع من دقيق من الدرجة الأولى مع نسبة رطوبة تبلغ 44٪ من حيث الاحتفاظ بالغازات والخصائص الميكانيكية وجودة الخبز كانت أدنى قليلاً من جودة العجين المصنوع من الدقيق الأعلى درجة ، فقد انخفضت لزوجته بنسبة 14- 15٪، η / هـ اختبار، غير متاح . يشير هذا إلى أن انخفاض لزوجة العجين المصنوع من دقيق الدرجة الأولى ساهم في تطوير الحجم المحدد للخبز المصبوب وزيادة قابلية انتشار خبز الموقد.

العجين المصنوع من دقيق الدرجة الثانية يحتوي على نسبة رطوبة أعلى (45٪). على الرغم من أكبر تكوين للغاز ، إلا أنه كان أدنى بكثير من عجين أعلى درجات الدقيق وأنا من حيث الاحتفاظ بالغاز واللزوجة. كانت نسبة اللزوجة إلى معامل هذا الاختبار ، مثل تلك الخاصة ببروتينات الغلوتين ، أقل ، وكانت اللدونة النسبية أعلى من تلك الخاصة باختبار الدقيق من أعلى درجات و I. كانت جودة منتجات الخبز الناتجة أقل بكثير من جودة المنتجات المصنوعة من دقيق من أعلى الدرجات وأنا.

من أجل توضيح تأثير الخصائص الهيكلية والميكانيكية لعجين التخمير على الخواص الفيزيائية لمنتجات الخبز ، قمنا بتقسيم نتائج التجارب إلى مجموعتين. كانت المجموعة الأولى من العينات من كل درجة ، في المتوسط ​​، أعلى من المتوسط ​​الحسابي ، ومعايير القص واللزوجة ، بينما كانت المجموعة الثانية تحتوي على أقل من المتوسط ​​الحسابي. تم أيضًا مراعاة خصائص احتباس العجين بالغاز وخصائص اللدائن المرنة لبروتينات الغلوتين الخام (الجدول 4.3).

الجدول 4.3

متوسط ​​خصائص عجينة اللزوجة العالية والمنخفضة

من الجدول. 4.3 يمكن ملاحظة أن الحجم المحدد للخبز المصنوع من الدقيق الممتاز لا يعتمد على قدرة العجين على الاحتفاظ بالغاز ، والتي اتضح أنها متماثلة تقريبًا لمجموعتي العينات. يعتمد الحجم المحدد للخبز من الدقيق الأول والثاني على قيمة أعلى قليلاً لسعة الاحتفاظ بالغاز لعجين المجموعة الثانية من العينات. تبين أن كمية الغلوتين الخام في مجموعتي العينات لجميع أنواع الدقيق متماثلة تقريبًا ولا يمكن أن تؤثر على جودة الخبز.

تبين أن لزوجة العجين من الدقيق من أعلى درجة لكلتا المجموعتين من العينات مرتبطة بشكل عكسي ، وكانت نسبة اللزوجة إلى المعامل متناسبة بشكل مباشر مع المؤشرات المقابلة لبروتينات الغلوتين الخام ، للعجين من دقيق من I والثاني من كلا المجموعتين من العينات - على العكس من ذلك.

تؤدي الخصائص الهيكلية والميكانيكية للمنتجات الغذائية وظيفة مزدوجة: فهي ليست مخصصة فقط للكمية ، ولكن أيضًا للخصائص النوعية للمنتجات الغذائية. الهيكلي-م الخصائص الميكانيكية (الريولوجية) - ميزات البضائع التي تتجلى أثناء تشوهها. يميزون قدرة السلع على مقاومة القوى الخارجية المطبقة أو التغيير تحت تأثيرها. وتشمل هذه القوة ، والصلابة ، والمرونة ، والمرونة ، واللدونة ، واللزوجة ، والالتصاق ، متغيرة الانسيابية ، إلخ.

لا تعتمد هذه الخصائص على التركيب الكيميائي للمنتجات فحسب ، بل تعتمد أيضًا على الهيكل أو الهيكل. مؤشرات الخصائص الهيكلية والميكانيكية تميز جودة (تناسق) المنتجات الغذائية ، وتتغير بشكل ملحوظ أثناء تدميرها وتؤخذ في الاعتبار عند اختيار شروط معالجتها التكنولوجية ونقلها وتخزينها.

قوة - قدرة الجسم الصلب على مقاومة التدمير الميكانيكي عند تطبيق قوة توتر وانضغاط خارجية عليه.

تعتمد قوة المادة على هيكلها ومساميتها. القوة مهمة للخصائص الكمية للمنتجات الغذائية مثل المعكرونة والسكر المكرر والبسكويت والمقرمشات. إذا لم تكن المنتجات الغذائية قوية بما فيه الكفاية ، فإن كمية الخردة والفتات تزداد. ويؤخذ هذا المؤشر في الاعتبار عند تحويل الحبوب إلى دقيق ، عند سحق العنب ، عند تقطيع البطاطس ، إلخ.

صلابة- قوة سطح الجسم الموضعية ، والتي تتميز بمقاومة اختراق جسم آخر أكثر صلابة فيه.

تعتمد صلابة الأشياء على طبيعتها وشكلها وبنيتها وحجمها وترتيبها ، بالإضافة إلى قوى التماسك بين الجزيئات. يتم تحديد الصلابة عند تقييم درجة نضج الفواكه والخضروات الطازجة ؛ يتم استخدام صلابة البسكويت ومنتجات الضأن للحكم على عمليات القذارة .

تشوه - قدرة كائن ما على تغيير حجمه وشكله وبنيته تحت تأثير التأثيرات الخارجية التي تسبب إزاحة الجسيمات الفردية فيما يتعلق ببعضها البعض. يعتمد تشوه البضائع على حجم ونوع الحمل والهيكل والخصائص الفيزيائية والكيميائية للجسم.

يمكن أن تكون التشوهات قابلة للعكس ولا رجوع فيها (متبقية). مع التشوه القابل للانعكاس ، يتم استعادة الأبعاد والشكل والهيكل الأصلي للمنتجات بالكامل بعد إزالة الحمل ، ومع التشوه الذي لا رجعة فيه ، لا يتم استعادتها. يمكن أن يكون التشوه العكسي مرنًا ، عندما يكون هناك استعادة فورية لشكل الجسم وحجمه ، ومرنًا ، عندما تستغرق عملية الاستعادة فترة زمنية طويلة أو أكثر. التشوه المتبقي هو التشوه المتبقي بعد إنهاء عمل القوى الخارجية. يسمى التشوه المتبقي الذي لا رجعة فيه أيضًا بالبلاستيك.

إذا كانت القوى الخارجية المطبقة على الجسم كبيرة جدًا لدرجة أن جزيئات الجسم التي تتحرك في عملية التشوه تفقد اتصالها المتبادل ، يحدث تدمير الجسم.

تتميز المنتجات الغذائية ، كقاعدة عامة ، بتكوين متعدد المكونات ؛ تتميز بكل من التشوه المرن والمرن ، وكذلك التشوه البلاستيكي.

مرونة - قدرة الأجسام على استعادة شكلها الأصلي أو حجمها على الفور بعد إنهاء القوى المشوهة. يستخدم هذا المؤشر في تحديد مرونة العجين والغلوتين في عجين القمح ومنتجات الخبز وغيرها من السلع. تميز هذه الخاصية سلعًا مثل ، على سبيل المثال ، المنتجات المطاطية القابلة للنفخ (الإطارات ، والألعاب ، وما إلى ذلك).

مرونة- خاصية الأجسام لاستعادة الشكل أو الحجم تدريجياً لبعض الوقت بعد انتهاء قوى التشوه.

تستخدم هذه الخاصية أيضًا في تقييم جودة الخبز (حالة الفتات) واللحوم والأسماك وجلوتين العجين. وبالتالي ، فإن مرونة فتات الخبز واللحوم والأسماك تعمل كمؤشر على نضارتها ، لأن الفتات تفقد مرونتها عند التوقف ؛ عندما تنضج اللحوم والأسماك بشكل مفرط أو تفسد ، تصبح أنسجة العضلات أكثر نعومة وتفقد مرونتها أيضًا.

بلاستيك- قدرة الجسم على التشوهات التي لا رجعة فيها ، ونتيجة لذلك يتغير الشكل الأصلي ، وبعد توقف التأثير الخارجي ، يتم الحفاظ على الشكل الجديد. البلاستيسين مثال نموذجي للمواد البلاستيكية. يتم استخدام اللدونة في المواد الخام الغذائية والمنتجات شبه المصنعة في تشكيل المنتجات النهائية. لذلك ، بسبب ليونة عجين القمح ، من الممكن إعطاء شكل معين للمخابز والحلويات ولحم الضأن ومنتجات المعكرونة. اللدونة هي التي تمتلكها كتل الكراميل الساخنة والحلوى والشوكولاتة والمربى. بعد الخبز والتبريد ، تفقد المنتجات النهائية اللدونة وتكتسب خصائص جديدة (المرونة والصلابة وما إلى ذلك).

عند نقل المنتجات وتخزينها وبيعها ، يجب مراعاة قدرتها على التشوه واعتمادها على الأحمال الميكانيكية ودرجة حرارة المنتج.لذلك ، فإن الدهون الصالحة للأكل ومنتجات السمن النباتي وزبدة البقر والخبز في درجات حرارة منخفضة لها قوة عالية نسبيًا ، وفي درجات حرارة مرتفعة - اللدونة. لذلك ، يمكن أن يؤدي نقل الخبز الساخن (غير المبرد) ، على سبيل المثال ، إلى تشوه المنتجات وزيادة نسبة العيوب الصحية.

وتجدر الإشارة إلى أنه لا توجد عمليا أي أجسام قادرة على إحداث تشوهات عكوسة أو لا رجعة فيها. في كل مادة أو منتج ، تتجلى أنواع مختلفة من التشوهات ، ولكن بعضها يتميز أكثر بالتشوهات العكسية والمرونة والمرونة ، بينما البعض الآخر من البلاستيك. التشوهات المرنة متأصلة في السلع ذات البنية البلورية ، والتشوهات المرنة - في السلع التي تتكون من مركبات عضوية عالية الجزيئات (بروتينات ، ونشا ، وما إلى ذلك) ، والبلاستيك - في السلع ذات الروابط الضعيفة بين الجسيمات الفردية.

تكمن الاختلافات الأساسية بين التشوهات المرنة والمرنة والبلاستيكية في التغيرات الهيكلية التي تحدث تحت تأثير قوة خارجية. مع التشوهات المرنة والمرنة ، تتغير المسافة بين الجزيئات ، ومع التشوهات البلاستيكية ، يتغير موقعها النسبي.

نتيجة للعمل الخارجي طويل المدى ، يمكن أن يتحول التشوه المرن إلى بلاستيك. يرتبط هذا الانتقال بـ استرخاء - انخفاض الضغط داخل المادة عند إجهاد أولي ثابت.

مثال على ذلك هو تشوه الفواكه والخضروات تحت تأثير جاذبية الطبقات العليا ، الخبز الطازج تحت تأثير الصدمة أو الضغط. في هذه الحالة ، قد يفقد المنتج جزئيًا أو كليًا قدرته على استعادة شكله بسبب تغيير في الوضع النسبي للجسيمات.

اللزوجة(الاحتكاك الداخلي) - قدرة السائل على مقاومة حركة أحد أجزائه بالنسبة إلى الآخر تحت تأثير قوة خارجية.

يتم تحديد لزوجة البضائع السائلة باستخدام مقياس اللزوجة. تُستخدم اللزوجة لتقييم جودة البضائع ذات القوام السائل واللزج (شراب ، مستخلصات ، عسل ، زيوت نباتية ، عصائر ، كحول ، إلخ). تعتمد اللزوجة على التركيب الكيميائي (محتوى الماء ، المواد الصلبة ، محتوى الدهون) ودرجة حرارة المنتج. مع زيادة محتوى الماء والدهون ، وكذلك درجة الحرارة ، تنخفض لزوجة المواد الخام والمنتجات شبه المصنعة والمنتجات النهائية ، مما يسهل تحضيرها ، تزداد اللزوجة مع زيادة تركيز المحاليل ، ودرجة من تشتتهم.

تشير اللزوجة بشكل غير مباشر إلى جودة المنتجات السائلة واللزجة ، وتميز درجة استعدادها أثناء معالجة المواد الخام ، وتؤثر على الفاقد أثناء انتقالها من نوع واحد من الحاويات إلى نوع آخر.

التصاق (التصاق)- قدرة المنتجات على إظهار قوى التفاعل مع منتج آخر أو مع سطح الحاوية التي يوجد بها المنتج. يرتبط هذا المؤشر ارتباطًا وثيقًا بمرونة ولزوجة المنتجات الغذائية. يعتبر الالتصاق نموذجيًا للمنتجات الغذائية مثل الجبن والزبدة واللحوم المفرومة ، وما إلى ذلك ، فهي تلتصق بشفرة السكين عند القطع ، وتلتصق بالأسنان عند مضغها. يتم تحديد درجة التصاق المنتجات من أجل التحكم في هذه الخاصية أثناء إنتاج البضائع وتخزينها.

زحفخاصية المادة للتشوه المستمر تحت الحمل المستمر. هذه الخاصية نموذجية للجبن ، الآيس كريم ، زبدة البقر ، مربى البرتقال ، إلخ. في المنتجات الغذائية ، يظهر الزحف بسرعة كبيرة ، والتي يجب أخذها في الاعتبار أثناء معالجتها في التخزين.

متغيرة الانسيابية- قدرة بعض الأنظمة المشتتة على إعادة البناء تلقائيًا إلى الهيكل الذي دمر بفعل ميكانيكي. توجد في العديد من المنتجات شبه المصنعة ومنتجات الصناعات الغذائية والمطاعم العامة ، على سبيل المثال ، في الجيلي.

عجينة المعكرونة المضغوطة الموردة إلى المصفوفة عبارة عن مادة مرنة من البلاستيك اللزج.

مرونة الاختبار هي قدرة الاختبار على استعادة شكله الأصلي بعد الإزالة السريعة للحمل ، ويتجلى في الأحمال الصغيرة وقصيرة المدى.

اللدونة هي قدرة العجين على التشوه. في ظل الأحمال الطويلة والكبيرة (فوق الحد المرن المزعوم) ، تتصرف عجينة المعكرونة مثل مادة بلاستيكية ، أي بعد إزالة الحمل ، فإنه يحتفظ بالشكل المعطى له ، يتشوه. هذه الخاصية هي التي تجعل من الممكن تشكيل المعكرونة النيئة من نوع معين من العجين.

اللزوجة - تتميز بحجم قوى التصاق الجسيمات ببعضها البعض (قوى التماسك). كلما زادت قيمة قوى التماسك للعجين ، زادت لزوجة (قوتها) ، قل البلاستيك.

تتطلب عجينة البلاستيك طاقة أقل للقولبة ، ومن السهل تشكيلها. عند استخدام المصفوفات المعدنية من عجينة بلاستيكية أكثر ، يتم الحصول على منتجات ذات سطح أكثر نعومة. مع زيادة اللدونة ، يصبح العجين أقل مرونة ، وأقل متانة ، وأكثر لزوجة ، ويلتصق بقوة أكبر بأسطح العمل في غرفة اللولب والمسمار ، وتلتصق المنتجات الخام من هذا العجين معًا بقوة أكبر ولا تحتفظ بشكلها جيدًا .

الخصائص الانسيابية للعجين المضغوط ، أي يتم تحديد نسبة خصائصه المرنة والبلاستيكية والقوة من خلال العوامل التالية.

مع زيادة محتوى الرطوبة في العجين ، تزداد ليونة العجين وتقل قوته ومرونته.

مع زيادة درجة حرارة العجين ، لوحظ أيضًا زيادة في اللدونة وانخفاض في القوة والمرونة. لوحظ هذا الاعتماد أيضًا عند درجات حرارة أعلى من 62.5 درجة مئوية ، أي فوق درجة حرارة جلتنة نشا القمح. وذلك لأن عجينة المعكرونة لا تحتوي على رطوبة كافية لجعل النشا جيلاتينًا بشكل كامل عند درجة الحرارة تلك.

مع زيادة محتوى الغلوتين ، تقل خصائص قوة العجين وتزداد ليونة. تتمتع العجينة بأعلى لزوجة (قوة) عندما يحتوي الدقيق على حوالي 25٪ من الغلوتين الخام. عندما يكون محتوى الغلوتين الخام أقل من 25٪ ، مع انخفاض في الخواص البلاستيكية للعجين ، تنخفض قوته أيضًا. يزيد الغلوتين الخام اللزج عالي المرونة من ليونة العجين ويقلل بشكل كبير من مرونته وقوته.

مع انخفاض حجم جزيئات الدقيق ، تزداد القوة وتقل ليونة العجين منه: عجين دقيق الخبز أقوى من عجين نصف الحبوب ، ومن نصف الحبوب أقوى من الحبوب. تعتبر النسبة المثلى للقوة وخصائص البلاستيك نموذجية لجزيئات الدقيق الأصلي بحجم 250 إلى 350 ميكرون.