Jurnal Internasional Penelitian Terapan dan Dasar. Sifat struktural dan mekanik produk makanan Karakteristik sifat struktural dan mekanik adonan tepung

Untuk adonan pasir yang lengket dan "melar" dengan kelembaban tinggi (35,5% bukannya 19%), nilai karakteristik struktural dan mekanik yang diremehkan diperoleh: modulus elastisitas 7,6 103 Pa, viskositas 6,5 105 Pa s.

Dengan demikian, dari data yang diperoleh bahwa kualitas produk adonan setengah jadi dapat dinilai dari sifat struktural dan mekaniknya.

Untuk produk adonan gandum hitam, sifat reologi sangat penting bersama dengan yang lain. Struktur adonan dan kualitas produk jadi tergantung pada karakteristik komposisi protein-karbohidrat tepung gandum hitam. Adonan gandum hitam ditandai dengan tidak adanya kerangka gluten spons dan adanya fase cair, yang didasarkan pada protein peptisasi, lendir, dekstrin larut, gula, bagian protein yang membengkak terbatas, dan partikel dedak.

N. A. Akimova dan E. Ya. Troitskaya melakukan studi reologi menggunakan metode pemodelan matematika, yang tujuannya adalah untuk menemukan konsentrasi optimal dari komponen yang termasuk dalam resep (termasuk saus apel), menentukan rasio terbaik di antara mereka, dan menggambarkan sifat aliran adonan gandum hitam dengan bantuan persamaan matematika, dan akibatnya, identifikasi kualitas model dan sampel kontrol dan pembentukan indikator struktural dan mekanis yang optimal dari produk setengah jadi yang diuji.

Studi dilakukan dengan menggunakan viskometer rotasi "Reotest-2" pada suhu 20 0 C. Selama percobaan, dengan mempertimbangkan sifat pengujian yang sedang dipelajari, rentang pengukuran operasi dipilih dalam kerangka parameter rezim yang tersedia dan nilai indikator (viskositas, tegangan geser ultimit) ditemukan, persamaan aliran uji.

Studi tentang parameter struktural dan mekanik adonan ditunjukkan pada gambar. 13,8 dan 13,9.

Beras. 13.8. Ketergantungan viskositas efektif resep model adonan pada gradien kecepatan:

1 - sampel dengan kandungan komponen apel 5%;

2 - sampel dengan kandungan komponen apel 15%;

3 - sampel dengan kandungan komponen apel 25%

Dari gambar. 13.8 dengan jelas menunjukkan efek komponen apel pada sifat struktural dan mekanik adonan, dengan pengenalan jumlah tambahan yang diamati penurunan tajam dalam viskositasnya; dalam mode laju geser 0,33 ... 16,2 s -1, nilai ini berada di kisaran 0,928 ... 0,029 mPa-s. Sebaliknya, dengan berkurangnya jumlah apel yang dihancurkan dalam struktur adonan, viskositas meningkat dari 0,083 menjadi 1,940 mPa-s.

Beras. 13.9. Ketergantungan viskositas efektif adonan pada gradien kecepatan:

1 - sampel kontrol; 2 - pola optimal

Saat memproses data yang diperoleh di komputer, analisis regresi dari dependensi yang ditemukan dilakukan, yang menunjukkan bahwa di antara model matematika (linier, daya, hiperbolik, eksponensial), proses yang sedang berlangsung dapat dijelaskan dengan tingkat keandalan tertinggi oleh persamaan daya. Koefisien korelasi untuk sampel model yang diteliti adalah r 1 = -0,9859, r 2 = -0,9928, r 3 = -0,9840.

Ketergantungan daya yang ditemukan = f(γ), yang menggambarkan sifat aliran sampel uji model, menunjukkan bahwa objek yang diteliti termasuk dalam struktur viskoplastik yang mematuhi persamaan aliran berikut:

1 \u003d 6,737γ -0,766; 2 \u003d 6,590γ -0,791; 3 \u003d 6,013γ -0,828.

Sifat aliran sampel model 1 dan 3 berbeda dengan sifat aliran sampel 2. Kurva ketergantungan optimal viskositas pada laju geser (sampel 2) adalah antara dua sampel model, viskositasnya bervariasi dalam 1,771 ... 0,062 mPa * s.

Kekurangan sampel 1 - konsistensi padat, heterogen, sedikit rapuh, kerak "berangin" cepat terbentuk, dalam sampel 3 - konsistensi yang menyebar, longgar, bercak komponen non-campuran terlihat; produk selama pencetakan tidak mempertahankan bentuknya dengan baik, polanya tidak dipertahankan.

Dengan pengenalan aditif buah ke dalam massa telur gula-lemak dalam adonan, struktur mencair sebagai akibat dari peningkatan relatif dalam media dispersi.

Dalam hal ini, kita dapat mengatakan bahwa ketika aditif buah ditambahkan bersama-sama dengan telur ke dalam massa lemak, sistem dengan mobilitas air yang berkurang terbentuk, dan oleh karena itu adsorpsi kelembaban oleh protein tepung berkurang selama adonan adonan berikutnya.

Perubahan sifat kekuatan adonan dengan penambahan sejumlah komponen apel ke dalamnya memiliki karakter power-law. Penurunan viskositas efektif adonan seiring dengan meningkatnya kandungan komponen apel di dalamnya menunjukkan terjadinya pencairan strukturnya. Fenomena ini dapat dijelaskan dengan melemahnya sistem karena kandungan airnya meningkat.

Saat memilih model uji optimal dari model uji, tidak hanya reologi, tetapi juga indikator lain yang termasuk dalam indikator kualitas kompleks, serta sifat organoleptik produk yang dipanggang, diperhitungkan.

Grafik yang ditunjukkan pada gambar. 13.9 menunjukkan bahwa dalam persamaan aliran yang cukup menggambarkan proses di bawah ini, struktur sampel yang dipelajari dengan membandingkan sampel kontrol dan sampel optimal dihancurkan pada laju yang berbeda:

Koefisien korelasi dalam hal ini r counter = -0,981, r opt = -0,985.

Tingkat kehancuran struktur ditetapkan, yaitu m counter = 2.163, yang jauh lebih tinggi dari m opt = 1.791.

Viskositas sampel uji kontrol berada pada kisaran 2,27 ... 0,043 mPa-s. Sampel uji dari resep yang dikembangkan memiliki konsistensi yang kurang kental dibandingkan dengan yang kontrol, yang dijelaskan dengan dimasukkannya lemak nabati ke dalam resep, serta karbohidrat dan air yang terkandung dalam apel. Selain itu, nilai kekentalan yang lebih rendah dari adonan yang dihasilkan dapat dijelaskan dengan penggantian tepung terigu dengan tepung gandum hitam.

Dengan demikian, studi yang dilakukan memungkinkan, dengan menggunakan metode pemodelan matematika, untuk menyempurnakan resep optimal untuk produk adonan tepung gandum setengah jadi yang baru, untuk menyelidiki secara komprehensif sifat struktural dan mekaniknya dan mendapatkan persamaan daya untuk aliran adonan yang dipelajari. sebagai adonan viskoplastik, dan juga di masa depan untuk memberikan penilaian komprehensif yang komprehensif tentang kualitas adonan setengah jadi yang dihasilkan, dan berbagai macam produk jadi darinya.

Di bawah pengaruh suhu tinggi (pembakaran, pencoklatan), zat tepung bermolekul tinggi mengalami perubahan fisik dan kimia yang mendalam. Perubahan ini direduksi menjadi denaturasi termal protein gluten, yang kehilangan kemampuannya untuk meregangkan dan mendegradasi pati. Perubahan protein di bawah pengaruh suhu pemanasan yang berbeda dapat dinilai dengan sifat kurva regangan geser yang diperoleh untuk tepung adonan non-fermentasi dari tepung yang dipanaskan sebelumnya ke suhu yang berbeda (menurut L. V. Babichenko) (Gbr. 13.10).

Beras. 13.10. Geser kurva deformasi adonan yang terbuat dari tepung kering udara dan dipanaskan hingga berbagai

suhu (kelembaban dalam tanda kurung)

Sifat kurva untuk sampel adonan dari tepung kering udara, dipanaskan hingga 65, 105 dan 120 0 C, menunjukkan perkembangan yang agak lambat dari deformasi yang sangat elastis dan aliran dengan kecepatan yang menurun, sedangkan sistem tanpa beban dicirikan oleh nilai yang tinggi dari efek samping elastis. Peningkatan suhu pemanasan tepung disertai dengan penurunan elastisitas adonan. Perubahan yang sangat tajam pada kurva diamati untuk adonan tepung yang dipanaskan hingga 130 °C ke atas. Mereka menunjukkan perkembangan deformasi elastis yang cepat (nilai modulus geser dan viskositas adonan dengan kadar air 45% diberikan pada Tabel 13.7).

Seperti dapat dilihat dari tabel, dengan peningkatan suhu pemanasan tepung, modulus geser adonan meningkat. Untuk adonan yang terbuat dari tepung yang dipanaskan hingga 150 0 C, hampir 30 kali lebih besar dari adonan yang terbuat dari tepung yang tidak dipanaskan.

Adonan adalah sistem padat-cair koloid polidispersi, yang memiliki sifat elastis-elastis dan plastis-viskos, pada permukaan yang muncul sifat adhesi.Sifat fisik adonan gandum sangat ditentukan oleh sifat-sifat fase cairnya yang sangat kental. . Adonan gandum hitam ditandai dengan viskositas tinggi, plastisitas dan kemampuan peregangan rendah, elastisitas rendah.

Viskositas adonan gandum hitam berubah selama fermentasi (tabel 2.6).

Tabel 2.6 - Ketergantungan viskositas adonan kue (dalam kPa s) pada lama fermentasi dan laju geser

Seperti dapat dilihat dari Tabel 2.6, dengan peningkatan laju geser, viskositas adonan menurun untuk setiap durasi fermentasi, yang khas untuk sebagian besar massa uji. Semakin lama waktu fermentasi maka viskositas juga semakin menurun. Perhatikan bahwa pada waktu fermentasi 120 dan 150 menit pada semua kecepatan, viskositas hampir tidak berbeda.

2.1.2.3 Sifat memanggang dari tepung gandum hitam

Sifat memanggang tepung gandum hitam ditentukan oleh indikator berikut:

kapasitas pembangkit gas;

kekuatan tepung;

warna tepung dan kemampuannya menjadi gelap;

ukuran penggilingan.

Kapasitas pembangkit gas dari tepung. Kemampuan tepung membentuk gas adalah kemampuan adonan yang dibuat darinya untuk membentuk karbon dioksida.

Selama fermentasi alkohol yang disebabkan oleh ragi dalam adonan, sakarida yang terkandung di dalamnya difermentasi. Yang terpenting, dalam proses fermentasi alkohol, etil alkohol dan karbon dioksida terbentuk, dan oleh karena itu justru dengan jumlah produk inilah seseorang dapat menilai intensitas fermentasi alkohol. Oleh karena itu, kemampuan tepung membentuk gas ditandai dengan jumlah karbon dioksida per ml yang terbentuk selama 5 jam fermentasi dari adonan yang dibuat dari 100 g tepung, 60 ml air dan 10 g ragi pada suhu 30° C.

Kemampuan membentuk gas tergantung pada kandungan gula sendiri dalam tepung dan kemampuan membentuk gula dari tepung.

Gula tepung sendiri (glukosa, fruktosa, sukrosa, maltosa, dll.) difermentasi pada awal proses fermentasi. Dan untuk mendapatkan roti dengan kualitas terbaik, perlu dilakukan fermentasi intensif baik selama pematangan adonan, dan selama pemeriksaan akhir dan pada periode pemanggangan pertama. Selain itu, monosakarida juga diperlukan untuk reaksi melanoidinoobrazovanie (pembentukan warna kerak, rasa dan bau roti). Oleh karena itu, bukan kandungan gula dalam tepung yang lebih penting, tetapi kemampuannya untuk membentuk gula selama pematangan adonan.

Kemampuan tepung membentuk gula adalah kemampuan campuran air-tepung yang dibuat darinya untuk membentuk satu atau beberapa jumlah maltosa pada suhu yang ditentukan dan untuk jangka waktu tertentu. Kemampuan tepung membentuk gula ditentukan oleh kerja enzim amilolitik pada pati dan bergantung pada keberadaan dan jumlah enzim amilolitik (a- dan -amilase) dalam tepung, dan pada daya serang pati tepung. Butir gandum hitam yang tidak bertunas mengandung -amilase aktif dalam jumlah yang cukup besar. Selama perkecambahan biji, aktivitas -amilase meningkat berkali-kali lipat. Dalam tepung gandum hitam, -amilase kira-kira 3 kali lebih aktif daripada tepung gandum, dan -amilase lebih dari 3 kali aktif.

Semua ini mengarah pada fakta bahwa remah roti gandum hitam selalu memiliki tingkat kelengketan yang lebih tinggi, dibandingkan dengan roti yang terbuat dari tepung terigu, dengan kualitas yang lebih rendah. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa -amilase aktif dengan mudah menghidrolisis pati menjadi sejumlah besar dekstrin, yang, dengan mengikat kelembaban, mengurangi hubungannya dengan protein dan butiran pati; sejumlah besar air dalam keadaan bebas. Adanya kelembapan bebas yang tidak terikat pati akan membuat remah roti menjadi lembab saat disentuh.

Mengetahui kemampuan tepung membentuk gas, seseorang dapat memprediksi intensitas fermentasi adonan, jalannya pemeriksaan akhir dan kualitas roti. Kemampuan tepung membentuk gas mempengaruhi warna kerak. Warna kerak sebagian besar disebabkan oleh jumlah gula yang tidak difermentasi sebelum dipanggang.

Kekuatan tepung. Kekuatan tepung adalah kemampuan tepung untuk membentuk adonan, yang setelah diuleni dan selama fermentasi dan proofing, memiliki sifat struktural dan mekanik tertentu. Berdasarkan kekuatannya, tepung dibagi menjadi kuat, sedang dan lemah.

Tepung kuat mengandung banyak zat protein, memberikan hasil gluten mentah yang besar. Adonan gluten dan tepung yang kuat ditandai dengan elastisitas tinggi dan plastisitas rendah. Protein dalam tepung kuat mengembang relatif lambat selama pengadukan, tetapi umumnya menyerap banyak air. Proteolisis dalam adonan berlangsung perlahan. Adonan memiliki kapasitas menahan gas yang tinggi, roti memiliki bentuk yang benar, volume besar, porositas optimal dalam ukuran dan struktur. Perlu dicatat bahwa tepung yang sangat kuat menghasilkan roti dengan volume yang lebih kecil. Gluten dan adonan tepung semacam itu terlalu elastis dan tidak cukup dapat dikembangkan.

Tepung yang lemah membentuk gluten yang tidak elastis dan terlalu dapat diperpanjang. Karena proteolisis intensif, adonan yang terbuat dari tepung yang lemah memiliki elastisitas yang rendah, plastisitas yang tinggi, dan kelengketan yang meningkat. Potongan adonan yang terbentuk selama periode proofing menjadi kabur. Produk jadi dicirikan oleh volume rendah, porositas yang tidak mencukupi dan ketidakjelasan (produk perapian).

Tepung sedang memberikan gluten mentah dan adonan dengan sifat reologi yang baik. Adonan dan glutennya cukup kenyal dan elastis. Roti memiliki bentuk dan kualitas yang memenuhi persyaratan standar.

Warna tepung dan kemampuannya menjadi gelap selama persiapan roti. Warna remah berhubungan dengan warna tepung. Tepung gelap akan membuat roti dengan remah gelap. Namun, tepung berwarna terang dapat, dalam kasus tertentu, memberi roti dengan remah gelap. Oleh karena itu, untuk mencirikan martabat kue tepung, tidak hanya warnanya yang penting, tetapi juga kemampuannya untuk menggelapkan.

Warna tepung terutama ditentukan oleh warna endosperm biji-bijian dari mana tepung digiling, serta warna dan jumlah partikel butir perifer (dedak) dalam tepung.

Kemampuan tepung untuk menggelapkan selama pemrosesan ditentukan oleh kandungan fenol, tirosin bebas dalam tepung dan aktivitas enzim O-difenol oksidase dan tirosinase, yang mengkatalisis oksidasi fenol dan tirosin dengan pembentukan melanin berwarna gelap. .

Ukuran partikel tepung gandum. Ukuran partikel tepung sangat penting dalam industri roti, mempengaruhi sebagian besar laju proses biokimia dan koloid dalam adonan dan, sebagai hasilnya, sifat adonan, kualitas dan hasil roti.

Penggilingan tepung yang tidak mencukupi dan berlebihan merusak sifat pemanggangannya: tepung yang terlalu kasar akan menghasilkan roti dengan volume yang tidak mencukupi dengan porositas remah yang kasar dan berdinding tebal dan seringkali dengan kerak berwarna pucat; roti yang dibuat dari tepung yang terlalu banyak digiling berkurang volumenya, dengan kerak yang sangat berwarna, seringkali dengan remah yang berwarna gelap. Roti perapian yang terbuat dari tepung seperti itu bisa jadi tidak jelas.

Roti dengan kualitas terbaik diperoleh dari tepung terigu dengan ukuran partikel yang optimal. Penggilingan yang optimal, tampaknya, harus berbeda untuk tepung dari biji-bijian dengan jumlah yang berbeda dan terutama kualitas gluten.

Nomor sampel	Waktu tunggu, h	E 10 , Pa	η 10 Pa Dengan	/E, s	P, %	E, %	Ke , %	Ke , %
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

Catatan. Pembilang menunjukkan data pada tes non-mengembara, penyebut - pada tes jelajah.

Adonan yang terbuat dari tepung terigu kelas I memiliki struktur labil yang kurang kompleks dibandingkan adonan yang dibuat dari tepung terigu kelas II: adonan ini mengandung proses hidrolisis yang kurang aktif, mengandung lebih sedikit gula dan senyawa lain yang mengubah sifat elastis struktur dari waktu ke waktu. Untuk alasan ini, perbedaan struktur adonan non-fermentasi yang terbuat dari tepung grade I harus paling jelas.

Sebagai hasil dari Tabel. 4.1, segera setelah diuleni, adonan non-fermentasi dari kedua sampel memiliki modulus geser dan viskositas, plastisitas dan elastisitas relatif besar, dan /E lebih sedikit dari adonan yang difermentasi. Setelah 2 jam fermentasi, kekentalan adonan dan /E tidak berkurang, seperti pada adonan non-fermentasi, tetapi, sebaliknya, meningkat, dan plastisitasnya menurun. Untuk alasan ini, indeks Ke memiliki nilai negatif, yang mencirikan bukan likuifaksi, tetapi peningkatan viskositas struktur.

Hasil perbandingan sifat mekanik adonan gandum non-fermentasi dan fermentasi dari dua sampel tepung terigu grade II diberikan dalam tabel. 3.1, pada dasarnya sepenuhnya mengkonfirmasi pola yang dibuat untuk adonan dari tepung kelas I; Namun, mereka tidak diragukan lagi menarik karena proses penuaan berlangsung hingga 24 jam. Diketahui bahwa fermentasi ragi roti yang ditekan pada dosis biasa (sekitar 1% menjadi tepung) biasanya berakhir pada interval waktu 3-4 jam ( lama fermentasi adonan). Setelah waktu ini, adonan diisi kembali dengan tepung segar dan dicampur, setelah itu fermentasi dilanjutkan. Dengan tidak adanya aditif tepung dan pencampuran, fermentasi alkohol lebih rendah daripada fermentasi asam. Adonan seperti itu, memperoleh etil alkohol dan asam dalam jumlah berlebihan, melarutkan protein gluten (mencairkan), kehilangan karbon dioksida - mengurangi volume, menjadi lebih padat. Dari Tabel. 3.1 dapat dilihat bahwa adonan fermentasi setelah 6 jam dan terutama setelah 24 jam fermentasi dalam hal modulus geser, viskositas, plastisitas relatif dan elastisitas mendekati indikator adonan non-fermentasi ini. Hal ini menunjukkan bahwa proses fermentasi ragi yang berlangsung hingga 6 jam menjadi alasan utama perbedaan yang signifikan dalam struktur adonan fermentasi dari struktur non-fermentasi. Percobaan telah menetapkan bahwa sampel adonan gandum fermentasi dari tepung grade I dan II memiliki struktur yang memiliki sifat elastisitas-elastisitas yang lebih sempurna (modulus geser yang lebih rendah), viskositas dan stabilitas dimensi yang lebih besar. (η/E), serta stabilitas yang lebih besar dari waktu ke waktu dibandingkan dengan struktur adonan non-fermentasi. Alasan utama untuk perbedaan ini harus dipertimbangkan proses fermentasi alkohol ragi roti dalam adonan fermentasi, pembentukan pori-pori berisi gas di dalamnya, menyebabkan peningkatan volume yang permanen, pengembangan deformasi elastis-plastik, dan penguatan struktur. struktur karena orientasi polimer pada bidang geser. Fermentasi asam di dalamnya kurang signifikan dan, seperti yang ditunjukkan di bawah, mempengaruhi sifat-sifat ini dengan mengubah proses pembengkakan dan pelarutan senyawa tepung.

KETERGANTUNGAN SIFAT MEKANIK Adonan FEMINASI DAN KUALITAS ROTI TERHADAP JENIS DAN JENIS TEPUNG

Kualitas produk roti - hasil volumetrik, bentuk, struktur porositas, dan karakteristik lainnya, ditentukan oleh jenis tepung dan karenanya dinominasikan oleh GOST.

Struktur adonan fermentasi adalah bahan langsung dari mana produk roti diperoleh dengan perlakuan panas dalam oven. Itu menarik untuk mempelajari sifat biokimia dan struktural-mekanis dari fermentasi adonan gandum tergantung pada jenis tepung. Untuk tujuan ini, tujuh sampel gandum merah lunak digiling di pabrik laboratorium dengan penggilingan tiga tingkat dengan hasil total rata-rata 78%. Kemudian kami mempelajari kemampuan tepung membentuk gas dan menahan gas, karakteristik struktural dan mekanik dari adonan fermentasi setelah proofing, serta protein gluten mentah dan kandungannya dalam tepung, volume spesifik (dalam cm 3 /d) dibentuk, serta HID roti perapian bundar yang dipanggang sesuai dengan GOST 9404-60. Hasilnya ditampilkan dalam tabel. 4.2. Mereka menunjukkan bahwa hasil tepung berkualitas tinggi, bahkan di bawah kondisi penggilingan eksperimental laboratorium, berfluktuasi secara signifikan dan semakin kuat, semakin tinggi nilainya. Dengan demikian, teknologi penggilingan biji-bijian harus mempengaruhi komposisi kimia dan, akibatnya, struktur adonan. Ini adalah salah satu dari banyak faktor signifikan yang mempengaruhi indikator kualitas produk tepung, adonan dan roti.

Tabel 4.2

Karakteristik biokimia dan struktural-mekanis

protein gluten dari adonan dan roti yang difermentasi

(data rata-rata)

Catatan. Pembilang berisi data tentang protein, dalam penyebut - pada tes.

Sifat teknologi biji-bijian dan tepung dari setiap kelas dicirikan terutama oleh kemampuan pembentukan gasnya. Properti ini mencirikan kemampuan biji-bijian dan tepung untuk mengubah energi kimia oksidasi karbohidrat menjadi energi termal dan mekanik dari pergerakan adonan fermentasi, mengatasi inersia massanya. Penentuan kemampuan pembentukan gas tepung disertai dengan memperhitungkan jumlah CO . yang dilepaskan 2 . Jumlahnya, tertunda oleh tes, menentukannya. retensi gas dengan peningkatan volume. Indikator fisiko-kimia ini dicirikan oleh nilai kebalikannya permeabilitas gas dari uji karbon dioksida. Yang terakhir tergantung pada struktur dan besarnya plastik elastis utama (E, , /E) karakteristik tes. Percobaan telah menunjukkan bahwa kemampuan tepung membentuk gas meningkat secara signifikan dari tingkat tertinggi ke tingkat pertama dan kedua, sedangkan hasil volumetrik roti, sebaliknya, menurun.

Kemampuan adonan menahan gas secara langsung bergantung pada kemampuan pembentukan gas; meskipun demikian, itu tidak meningkat secara absolut dan relatif (dalam % pembentukan gas), tetapi secara nyata dan teratur menurun dengan penurunan kadar tepung. Ada hubungan langsung yang erat antara nilai absolut CO yang ditahan oleh adonan dan karakteristik volumetrik roti (Volume Hasil, volume spesifik). Hal di atas memungkinkan kita untuk menyimpulkan bahwa karakteristik kualitas roti ini ditentukan terutama bukan oleh biokimia, tetapi oleh fisikokimia (permeabilitas gas) dan sifat mekanik (η, E dan/E) uji. Yang terakhir tergantung terutama pada sifat masing-masing protein gluten mentah dan kandungannya dalam adonan.

Percobaan telah menunjukkan bahwa kandungan protein gluten mentah secara alami meningkat dengan penurunan kekuatan butir dan kapasitas kelembaban (viskositas) tepung dan varietasnya. Struktur protein tepung premium memiliki modulus geser dan viskositas rata-rata lebih tinggi daripada struktur protein tepung grade I. Ini menunjukkan berat molekul statistik mereka yang lebih tinggi. Protein tepung grade I memiliki modulus geser dan viskositas lebih rendah dari karakteristik protein tepung grade II, tetapi melebihi nilainya. /E. Ini mencirikan elastisitas dan stabilitas dimensi yang besar.

Kapasitas menahan gas adonan dan hasil volumetrik produk roti secara langsung tergantung pada durasi periode relaksasi stres protein gluten dan adonan, atau /E . Rasio viskositas terhadap modulus protein gluten tepung grade II secara signifikan lebih rendah dibandingkan dengan protein tepung premium dan grade I.

Kapasitas menahan gas dari adonan yang terbuat dari tepung terigu varietas tergantung pada nilai modulus geser dan viskositasnya masing-masing. Karakteristik ini dengan penurunan kadar tepung menurun sama dengan kemampuan retensi gas.

Telah ditetapkan bahwa adonan fermentasi dari tepung premium dengan kadar air 44%, seperti protein gluten mentah dari tepung ini, memiliki nilai modulus geser, viskositas dan rasio viskositas terhadap modulus paling signifikan, dan terendah plastisitas relatif. Dari pengujian ini diperoleh produk roti dengan porositas tertinggi, volume spesifik roti cetakan, serta rasio tinggi terhadap diameter perapian roti. Jadi, meskipun viskositasnya signifikan, pembentukan gas paling sedikit karena tinggi /E dari tepung ini, adonan dan roti dengan hasil volumetrik tinggi diperoleh. Viskositas tinggi dan /E berkontribusi pada produksi roti perapian dengan yang tertinggi T/A .

Adonan yang terbuat dari tepung grade I dengan kadar air 44% dalam hal retensi gas, sifat mekanik dan kualitas roti sedikit lebih rendah dari kualitas adonan yang terbuat dari tepung grade tertinggi, memiliki viskositas berkurang 14- 15%, /E uji, T/A . Hal ini menunjukkan bahwa penurunan kekentalan adonan yang terbuat dari tepung grade I berkontribusi baik terhadap pengembangan volume spesifik roti cetakan dan peningkatan daya sebar roti perapian.

Adonan yang terbuat dari tepung grade II memiliki kadar air yang lebih tinggi (45%). Meskipun pembentukan gas terbesar, itu secara signifikan lebih rendah daripada adonan tepung dengan nilai tertinggi dan I dalam hal retensi gas dan viskositas. Rasio viskositas terhadap modulus tes ini, seperti protein gluten, lebih rendah, dan plastisitas relatif lebih tinggi daripada tes dari tepung dengan nilai tertinggi dan I. Kualitas produk roti yang dihasilkan jauh lebih rendah dibandingkan kualitas produk berbahan dasar tepung terigu dengan grade tertinggi dan I.

Untuk memperjelas pengaruh karakteristik struktural dan mekanik adonan fermentasi terhadap sifat fisik produk roti, kami membedakan hasil percobaan menjadi dua kelompok. Kelompok sampel pertama dari masing-masing kelas memiliki rata-rata lebih tinggi dari rata-rata aritmatika, modulus geser dan viskositas, kelompok kedua memiliki yang lebih rendah. Karakteristik retensi gas adonan dan sifat elastis-plastik protein gluten mentah juga diperhitungkan (Tabel 4.3).

Tabel 4.3

Karakteristik rata-rata adonan viskositas tinggi dan rendah

Dari Tabel. 4.3 dapat dilihat bahwa volume spesifik roti yang dibuat dari tepung premium tidak bergantung pada kapasitas menahan gas dari adonan, yang ternyata hampir sama untuk kedua kelompok sampel. Volume spesifik roti dari tepung grade I dan II tergantung pada nilai kapasitas memegang gas adonan kelompok kedua yang sedikit lebih tinggi. Jumlah gluten mentah pada kedua kelompok sampel untuk semua jenis tepung ternyata kurang lebih sama dan tidak dapat mempengaruhi kualitas roti.

Viskositas adonan dari tepung kelas tertinggi dari kedua kelompok sampel ternyata berbanding terbalik, dan rasio viskositas terhadap modulus berbanding lurus dengan indikator yang sesuai dari protein gluten mentahnya, untuk adonan dari tepung I dan varietas II dari kedua kelompok sampel - sebaliknya.

Sifat struktural-mekanis produk makanan melakukan fungsi ganda: mereka dimaksudkan tidak hanya untuk kuantitatif, tetapi juga untuk karakteristik kualitatif produk makanan. Struktural- m sifat mekanik (reologis) - fitur barang, dimanifestasikan selama deformasi mereka. Mereka mencirikan kemampuan barang untuk melawan kekuatan eksternal yang diterapkan atau perubahan di bawah pengaruhnya. Ini termasuk kekuatan, kekerasan, elastisitas, elastisitas, plastisitas, viskositas, adhesi, thixotropy, dll.

Sifat-sifat ini tidak hanya bergantung pada komposisi kimia produk, tetapi juga pada struktur, atau strukturnya. Indikator sifat struktural dan mekanik mencirikan kualitas (konsistensi) produk makanan, berubah secara nyata selama penghancurannya dan diperhitungkan ketika memilih kondisi untuk pemrosesan teknologi, transportasi, dan penyimpanannya.

Kekuatan - kemampuan benda padat untuk menahan kerusakan mekanis ketika kekuatan eksternal dari ketegangan dan kompresi diterapkan padanya.

Kekuatan suatu material tergantung pada struktur dan porositasnya. Kekuatan penting untuk karakteristik kuantitatif produk makanan seperti pasta, gula rafinasi, biskuit, kerupuk. Jika produk makanan tidak cukup kuat, jumlah skrap, remah meningkat.Indikator ini diperhitungkan saat mengolah biji-bijian menjadi tepung, saat menghancurkan anggur, saat memotong kentang, dll.

Kekerasan- kekuatan permukaan lokal tubuh, yang ditandai dengan resistensi terhadap penetrasi tubuh lain yang lebih padat ke dalamnya.

Kekerasan benda tergantung pada sifat, bentuk, struktur, ukuran dan susunan atom, serta gaya kohesi antarmolekul. Kekerasan ditentukan saat menilai tingkat kematangan buah dan sayuran segar; kekerasan kerupuk dan produk domba digunakan untuk menilai proses basi .

Deformasi - kemampuan suatu objek untuk mengubah ukuran, bentuk, dan strukturnya di bawah pengaruh pengaruh eksternal yang menyebabkan perpindahan partikel individu dalam hubungannya satu sama lain. Deformasi barang tergantung pada besar dan jenis beban, struktur dan sifat fisik dan kimia benda.

Deformasi dapat bersifat reversibel dan ireversibel (sisa). Dengan deformasi reversibel, dimensi, bentuk, dan struktur asli produk dipulihkan sepenuhnya setelah beban dihilangkan, dan dengan deformasi ireversibel, mereka tidak dipulihkan. Deformasi reversibel dapat bersifat elastik, bila terjadi restorasi seketika bentuk dan ukuran benda, dan elastik, bila pemugaran membutuhkan waktu yang kurang lebih lama. Deformasi residual adalah deformasi yang tersisa setelah penghentian aksi gaya eksternal. Deformasi ireversibel residual juga disebut plastik.

Jika kekuatan eksternal yang diterapkan pada tubuh begitu besar sehingga partikel-partikel tubuh yang bergerak dalam proses deformasi kehilangan hubungan timbal baliknya, penghancuran tubuh terjadi.

Produk makanan, sebagai suatu peraturan, dicirikan oleh komposisi multi-komponen; mereka dicirikan oleh deformasi elastis dan elastis, serta deformasi plastis.

Elastisitas - kemampuan benda untuk segera mengembalikan bentuk atau volume aslinya setelah penghentian gaya deformasi. Indikator ini digunakan dalam menentukan elastisitas adonan, gluten dalam adonan gandum, produk roti dan barang lainnya. Properti ini mencirikan barang-barang seperti, misalnya, produk karet karet (ban, mainan, dll.).

Elastisitas- properti tubuh untuk secara bertahap mengembalikan bentuk atau volume untuk beberapa waktu setelah penghentian kekuatan deformasi.

Properti ini juga digunakan dalam menilai kualitas roti (kondisi remah), daging dan ikan, gluten adonan. Dengan demikian, elastisitas remah roti, daging, dan ikan berfungsi sebagai indikator kesegarannya, karena remah kehilangan elastisitasnya saat basi; ketika daging dan ikan terlalu matang atau rusak, jaringan otot menjadi sangat lunak dan juga kehilangan elastisitasnya.

Plastik- kemampuan suatu objek untuk deformasi ireversibel, akibatnya bentuk aslinya berubah, dan setelah penghentian pengaruh eksternal, bentuk baru dipertahankan. Plastisin adalah contoh khas bahan plastik. Plastisitas bahan baku makanan dan produk setengah jadi digunakan dalam pencetakan produk jadi. Jadi, karena plastisitas adonan gandum, dimungkinkan untuk memberikan bentuk tertentu pada produk roti, kembang gula, domba, dan pasta. Plastisitas dimiliki oleh massa karamel, permen, cokelat, dan selai jeruk yang panas. Setelah dipanggang dan didinginkan, produk jadi kehilangan plastisitas, memperoleh sifat baru (elastisitas, kekerasan, dll.).

Saat mengangkut, menyimpan, dan menjual produk, seseorang harus mempertimbangkan kemampuannya untuk berubah bentuk dan ketergantungannya pada beban mekanis dan suhu produk. Jadi, lemak nabati, produk margarin, mentega sapi, roti pada suhu rendah memiliki kekuatan yang relatif tinggi, dan pada suhu tinggi - plastisitas. Oleh karena itu, pengangkutan, misalnya, roti panas (tidak didinginkan) dapat menyebabkan deformasi produk dan peningkatan persentase cacat sanitasi.

Perlu dicatat bahwa praktis tidak ada benda yang hanya mampu melakukan deformasi reversibel atau ireversibel. Pada setiap bahan atau produk, berbagai jenis deformasi dimanifestasikan, tetapi beberapa lebih ditandai dengan deformasi reversibel, elastisitas, elastisitas, sementara yang lain bersifat plastis. Deformasi elastis paling melekat pada barang yang memiliki struktur kristal, deformasi elastis - pada barang yang terdiri dari senyawa organik molekul tinggi (protein, pati, dll.), plastik - pada barang dengan ikatan lemah antara partikel individu.

Perbedaan mendasar antara deformasi elastis, elastis dan plastis terletak pada perubahan struktural yang terjadi di bawah pengaruh gaya eksternal. Dengan deformasi elastis dan elastis, jarak antara partikel berubah, dan dengan deformasi plastis, posisi relatifnya berubah.

Sebagai hasil dari tindakan eksternal jangka panjang, deformasi elastis dapat berubah menjadi plastik. Transisi ini dikaitkan dengan relaksasi - penurunan tegangan di dalam material pada regangan awal yang konstan.

Contohnya adalah deformasi buah dan sayuran di bawah pengaruh gravitasi lapisan atas, roti yang baru dipanggang di bawah guncangan atau tekanan. Dalam hal ini, produk mungkin sebagian atau seluruhnya kehilangan kemampuan untuk mengembalikan bentuknya karena perubahan posisi relatif partikel.

Viskositas(gesekan internal) - kemampuan fluida untuk menahan pergerakan salah satu bagiannya relatif terhadap yang lain di bawah pengaruh gaya eksternal.

Viskositas barang cair ditentukan dengan menggunakan viskometer. Viskositas digunakan untuk menilai kualitas barang dengan konsistensi cair dan kental (sirup, ekstrak, madu, minyak sayur, jus, spirit, dll). Viskositas tergantung pada komposisi kimia (kadar air, padatan, kandungan lemak) dan suhu produk. Dengan peningkatan kandungan air dan lemak, serta suhu, viskositas bahan baku, produk setengah jadi dan produk jadi berkurang, yang memfasilitasi persiapannya, viskositas meningkat dengan peningkatan konsentrasi larutan, derajat dari dispersi mereka.

Viskositas secara tidak langsung menunjukkan kualitas produk cair dan kental, mencirikan tingkat kesiapannya selama pemrosesan bahan baku, dan mempengaruhi kerugian selama perpindahannya dari satu jenis wadah ke wadah lainnya.

Kelengketan (adhesi)- kemampuan produk untuk menunjukkan kekuatan interaksi dengan produk lain atau dengan permukaan wadah tempat produk berada. Indikator ini erat kaitannya dengan plastisitas, viskositas produk makanan. Adhesi khas untuk produk makanan seperti keju, mentega, daging cincang, dll. Mereka menempel pada bilah pisau saat dipotong, ke gigi saat dikunyah. Kelengketan produk ditentukan untuk mengontrol properti ini selama produksi dan penyimpanan barang.

Orang aneh Sifat material untuk berubah bentuk secara terus menerus di bawah beban konstan. Properti ini khas untuk keju, es krim, mentega sapi, selai jeruk, dll. Dalam produk makanan, creep muncul sangat cepat, yang harus diperhitungkan selama pemrosesan di penyimpanan.

tiksotropi- kemampuan beberapa sistem yang tersebar untuk secara spontan memulihkan struktur yang dihancurkan oleh aksi mekanis. Ini ditemukan di banyak produk setengah jadi dan produk industri makanan dan katering umum, misalnya, dalam jeli.

Adonan pasta yang dipadatkan yang dipasok ke matriks adalah bahan elastis-plastik-kental.

Elastisitas tes adalah kemampuan tes untuk mengembalikan bentuk aslinya setelah pemindahan beban dengan cepat, itu memanifestasikan dirinya di bawah beban kecil dan jangka pendek.

Plastisitas adalah kemampuan adonan untuk berubah bentuk. Di bawah beban yang berkepanjangan dan signifikan (di atas apa yang disebut batas elastis), adonan pasta berperilaku seperti bahan plastik, mis. setelah menghilangkan beban, ia mempertahankan bentuk yang diberikan padanya, berubah bentuk. Sifat inilah yang memungkinkan untuk membentuk pasta mentah dari jenis tertentu dari adonan.

Viskositas - ditandai dengan besarnya gaya adhesi partikel satu sama lain (gaya kohesif). Semakin besar nilai gaya kohesif adonan, semakin kental (kuat), semakin sedikit plastisnya.

Adonan plastik membutuhkan lebih sedikit energi untuk mencetak, lebih mudah untuk dicetak. Saat menggunakan matriks logam dari adonan plastik yang lebih banyak, diperoleh produk dengan permukaan yang lebih halus. Dengan peningkatan plastisitas, adonan menjadi kurang elastis, kurang tahan lama, lebih lengket, melekat lebih kuat pada permukaan kerja ruang sekrup dan sekrup, dan produk mentah dari adonan tersebut menempel lebih kuat dan tidak mempertahankan bentuknya dengan baik. .

Sifat reologi adonan yang dipadatkan, mis. rasio sifat elastis, plastis dan kekuatannya ditentukan oleh faktor-faktor berikut.

Dengan peningkatan kadar air adonan, plastisitasnya meningkat dan kekuatan dan elastisitasnya menurun.

Dengan peningkatan suhu adonan, peningkatan plastisitas dan penurunan kekuatan dan elastisitas juga diamati. Ketergantungan seperti itu juga diamati pada suhu di atas 62,5 °C, yaitu. di atas suhu gelatinisasi pati gandum. Ini karena adonan pasta tidak memiliki kelembapan yang cukup untuk membuat pati sepenuhnya tergelatinisasi pada suhu tersebut.

Dengan peningkatan kandungan gluten, sifat kekuatan adonan menurun dan plastisitasnya meningkat. Adonan memiliki viskositas (kekuatan) tertinggi ketika tepung mengandung sekitar 25% gluten mentah. Ketika kandungan gluten mentah di bawah 25%, dengan penurunan sifat plastik adonan, kekuatannya juga berkurang. Gluten mentah yang lengket dan sangat elastis meningkatkan plastisitas adonan dan secara signifikan mengurangi elastisitas dan kekuatannya.

Dengan penurunan ukuran partikel tepung, kekuatan meningkat dan plastisitas adonan berkurang: adonan dari tepung roti lebih kuat daripada dari semi-butir, dan dari semi-butir lebih kuat daripada dari biji-bijian. Rasio kekuatan dan sifat plastik yang optimal adalah khas untuk partikel tepung asli dengan ukuran 250 hingga 350 mikron.