International Journal of Applied and Basic Research. Štrukturálne a mechanické vlastnosti potravinárskych výrobkov Charakteristika štrukturálnych a mechanických vlastností múčneho cesta

Pre lepkavé, „naťahovacie“ pieskové cesto s vysokou vlhkosťou (35,5 % namiesto 19 %) sa získali podhodnotené hodnoty štrukturálnych a mechanických charakteristík: modul pružnosti 7,6 103 Pa, viskozita 6,5 ​​105 Pa s.

Zo získaných údajov teda vyplýva, že kvalitu polotovarov z cesta možno posudzovať podľa ich štruktúrnych a mechanických vlastností.

V prípade výrobkov z ražného cesta sú reologické vlastnosti spolu s inými mimoriadne dôležité. Štruktúra cesta a kvalita hotových výrobkov závisia od charakteristík proteínovo-sacharidového zloženia ražnej múky. Ražné cesto sa vyznačuje neprítomnosťou hubovitého lepkového rámca a prítomnosťou tekutej fázy, ktorá je založená na peptizovanom proteíne, hliene, rozpustných dextrínoch, cukroch, obmedzenej napučiavacej časti bielkovín a časticiach otrúb.

N. A. Akimova a E. Ya. Troitskaya uskutočnili reologické štúdie pomocou metód matematického modelovania, ktorých účelom bolo nájsť optimálnu koncentráciu zložiek obsiahnutých v receptúre (vrátane jablkového pretlaku), určiť najlepší pomer medzi nimi a opísať povahu tok ražného cesta pomocou matematických rovníc a následne identifikácia kvality modelových a kontrolných vzoriek a stanovenie optimálnych štrukturálnych a mechanických ukazovateľov skúšobného polotovaru.

Štúdie sa uskutočňovali pomocou rotačného viskozimetra „Reotest-2“ pri teplote 20 °C. boli zistené dostupné parametre režimu a hodnoty ukazovateľov (viskozita, medzné šmykové napätie), rovnice testujú prietok.

Štúdium štrukturálnych a mechanických parametrov cesta je znázornené na obr. 13.8 a 13.9.

Ryža. 13.8. Závislosť efektívnej viskozity receptúr modelového cesta od gradientu rýchlosti:

1 - vzorka s obsahom jablkovej zložky 5 %;

2 - vzorka s obsahom jablkovej zložky 15 %;

3 - vzorka s obsahom jablkovej zložky 25%

Z obr. 13.8 jasne ukazuje vplyv jablkovej zložky na štrukturálne a mechanické vlastnosti cesta, po zavedení dodatočného množstva, ktorého viskozita sa prudko zníži; v režime šmykovej rýchlosti 0,33 ... 16,2 s -1 je táto hodnota v rozsahu 0,928 ... 0,029 mPa-s. Naopak, pri zníženom množstve rozdrvených jabĺk v štruktúre cesta sa viskozita zvyšuje z 0,083 na 1,940 mPa-s.

Ryža. 13.9. Závislosť efektívnej viskozity cesta od gradientu rýchlosti:

1 - kontrolná vzorka; 2 - optimálny vzor

Pri spracovaní získaných údajov na počítači bola vykonaná regresná analýza zistených závislostí, ktorá ukázala, že medzi matematickými modelmi (lineárny, mocninový, hyperbolický, exponenciálny) možno prebiehajúce procesy s najvyššou mierou spoľahlivosti popísať mocenské rovnice. Korelačné koeficienty pre študované modelové vzorky boli r 1 = -0,9859, r 2 = -0,9928, r 3 = -0,9840, resp.

Zistené výkonové závislosti η = f(γ), ktoré popisujú charakter toku modelových testovacích vzoriek, ukázali, že skúmané objekty patria do viskoplastických štruktúr, ktoré sa riadia nasledujúcimi rovnicami toku:

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

Charakter toku modelových vzoriek 1 a 3 sa líši od charakteru toku vzorky 2. Optimálna krivka závislosti viskozity od šmykovej rýchlosti (vzorka 2) je medzi dvoma modelovými vzorkami, jej viskozita sa pohybuje v rozmedzí 1,771 ... 0,062 mPa * s.

Nevýhody vzorky 1 - hustá, heterogénna konzistencia, trochu drobivá, rýchlo sa vytvára „veterná“ kôra, vo vzorke 3 - roztierajúca sa, sypká konzistencia, sú viditeľné škvrny nezmiešaných zložiek; výrobky počas tvarovania si dobre nezachovajú svoj tvar, vzor sa nezachová.

Zavedením ovocných prísad do cukrovo-tukovej vaječnej hmoty v ceste dochádza k skvapalneniu štruktúry v dôsledku relatívneho nárastu disperzného média.

V tomto prípade môžeme povedať, že pri pridávaní ovocných prísad spolu s vajcami do tukovej hmoty vzniká systém so zníženou pohyblivosťou vody, a preto pri následnom miesení cesta klesá adsorpcia vlhkosti bielkovinami múky.

Zmena pevnostných vlastností cesta so zavedením dodatočného množstva jablkovej zložky do cesta má silovo-právny charakter. Zníženie efektívnej viskozity cesta so zvyšujúcim sa obsahom jablkovej zložky v ňom naznačuje skvapalnenie jeho štruktúry. Tento jav možno vysvetliť oslabením systému, keď sa jeho obsah vody zvyšuje.

Pri výbere optimálneho skúšobného modelu zo skúšobných modelov sa brali do úvahy nielen reologické, ale aj ďalšie ukazovatele zahrnuté v komplexnom ukazovateli kvality, ako aj organoleptické vlastnosti pečených výrobkov.

Graf znázornený na obr. 13.9 ukazuje, že v prietokových rovniciach, ktoré adekvátne opisujú nižšie uvedený proces, je štruktúra vzoriek študovaných porovnaním kontrolných a optimálnych vzoriek zničená rôznymi rýchlosťami:

Korelačné koeficienty v tomto prípade r čítač = -0,981, r opt = -0,985.

Bola stanovená rýchlosť deštrukcie konštrukcie, ktorá je m counter = 2,163, čo je oveľa viac ako m opt = 1,791.

Viskozita kontrolnej skúšobnej vzorky je v rozsahu 2,27 ... 0,043 mPa-s. Skúšobná vzorka vyvinutej receptúry má menej viskóznu konzistenciu ako kontrolná, čo sa vysvetľuje zavedením rastlinných tukov do receptúry, ako aj uhľohydrátov a vody obsiahnutých v jablkách. Okrem toho možno nižšie hodnoty viskozity výsledného cesta vysvetliť nahradením pšeničnej múky ražnou múkou.

Vykonané štúdie teda umožnili pomocou metód matematického modelovania spresniť optimálny recept na zásadne nový polotovar z cesta z ražnej múky, komplexne preskúmať jeho štrukturálne a mechanické vlastnosti a získať výkonové rovnice pre tok študovaného cesta. ako viskoplastické cesto a aj v budúcnosti komplexne komplexne posúdiť kvalitu výsledného polotovaru cesta a širokého sortimentu hotových výrobkov z neho.

Vysokomolekulárne látky múky pod vplyvom vysokých teplôt (pečenie, hnednutie) podliehajú hlbokým fyzikálnym a chemickým zmenám. Tieto zmeny sa redukujú na tepelnú denaturáciu gluténových proteínov, ktoré strácajú schopnosť naťahovať sa a odbúravať škrob. Zmenu bielkovín pod vplyvom rôznych teplôt ohrevu možno posúdiť podľa charakteru kriviek šmykovej deformácie získaných pre múčne nekysnuté cesto z múky predhriatej na rôzne teploty (podľa L. V. Babichenka) (obr. 13.10).

Ryža. 13.10. Krivky šmykovej deformácie cesta vyrobeného z múky suchej na vzduchu a zahriateho na rôzne

teploty (vlhkosť v zátvorkách)

Charakter kriviek pre vzorky cesta z múky suchej na vzduchu, zahriatej na 65, 105 a 120 0 C naznačuje skôr pomalý rozvoj vysoko elastickej deformácie a toku s klesajúcou rýchlosťou, pričom nezaťažený systém sa vyznačuje vysokou hodnotou elastický následný efekt. Zvýšenie teploty ohrevu múky je sprevádzané znížením elasticity cesta. Obzvlášť prudké zmeny kriviek sa pozorujú pri múčnom cestíčku zahriatom na 130 °C a viac. Vykazujú rýchly vývoj elastických deformácií (hodnoty modulov šmyku a viskozity cesta s vlhkosťou 45% sú uvedené v tabuľke 13.7).

Ako je zrejmé z tabuľky, so zvyšovaním teploty ohrevu múky sa zvyšuje šmykový modul cesta. V prípade cesta z múky zohriatej na 150 0 C je to takmer 30-krát viac ako v prípade cesta z neohriatej múky.

Cesto je polydisperzný koloidný systém tuhá látka-kvapalina, ktorý má elasticko-elastické aj viskózno-plastické vlastnosti, na povrchu ktorého sa objavujú adhézne vlastnosti.Fyzikálne vlastnosti ražného cesta sú do značnej miery určené vlastnosťami jeho veľmi viskóznej kvapalnej fázy . Ražné cesto sa vyznačuje vysokou viskozitou, plasticitou a nízkou ťažnosťou, nízkou elasticitou.

Viskozita ražného cesta sa počas fermentácie mení (tabuľka 2.6).

Tabuľka 2.6 - Závislosť viskozity cesta na pečenie (v kPa s) od trvania fermentácie a rýchlosti šmyku

Ako je možné vidieť z tabuľky 2.6, so zvýšením šmykovej rýchlosti klesá viskozita cesta počas akéhokoľvek trvania fermentácie, čo je typické pre väčšinu testovaných hmôt. So zvyšujúcou sa dobou fermentácie klesá aj viskozita. Všimnite si, že pri časoch fermentácie 120 a 150 minút pri všetkých rýchlostiach sa viskozita takmer nelíši.

2.1.2.3 Pečiace vlastnosti ražnej múky

Pečiace vlastnosti ražnej múky sú určené nasledujúcimi ukazovateľmi:

kapacita výroby plynu;

sila múky;

farba múky a jej schopnosť stmavnúť;

veľkosť mletia.

Kapacita výroby plynu múky. Plynotvorná schopnosť múky je schopnosť z nej pripraveného cesta vytvárať oxid uhličitý.

Pri alkoholovom kvasení spôsobenom kvasinkami v ceste dochádza k kvaseniu sacharidov v ňom obsiahnutých. V procese alkoholového kvasenia sa tvorí predovšetkým etylalkohol a oxid uhličitý, a preto práve podľa množstva týchto produktov možno posúdiť intenzitu alkoholového kvasenia. Plynotvorná schopnosť múky je preto charakterizovaná množstvom oxidu uhličitého na ml vytvoreného počas 5 hodín kysnutia cesta pripraveného zo 100 g múky, 60 ml vody a 10 g droždia pri teplote 30 °C. C.

Plynotvorná schopnosť závisí od obsahu vlastných cukrov v múke a od cukrotvornej schopnosti múky.

Vlastné cukry múky (glukóza, fruktóza, sacharóza, maltóza atď.) sú fermentované na samom začiatku procesu fermentácie. A na získanie najkvalitnejšieho chleba je potrebné intenzívne kysnúť ako počas zrenia cesta, tak aj pri konečnom kysnutí a v prvom pečení. Okrem toho sú monosacharidy potrebné aj na reakciu melanoidinoobrazovania (tvorba farby kôrky, chuti a vône chleba). Preto nie je dôležitejší obsah cukrov v múke, ale jej schopnosť tvoriť cukry počas zrenia cesta.

Cukorotvorná schopnosť múky je schopnosť z nej pripravenej zmesi voda-múka vytvárať pri nastavenej teplote a počas určitého časového obdobia jedno alebo druhé množstvo maltózy. Cukorotvorná schopnosť múky je daná pôsobením amylolytických enzýmov na škrob a závisí jednak od prítomnosti a množstva amylolytických enzýmov (a- a β-amyláz) v múke, ako aj od napadnuteľnosti múčneho škrobu. Normálne nenaklíčené ražné zrno obsahuje pomerne veľké množstvo aktívnej α-amylázy. Počas klíčenia zrna sa aktivita α-amylázy mnohonásobne zvyšuje. V ražnej múke je β-amyláza približne 3-krát menej aktívna ako v pšeničnej múke a α-amyláza je viac ako 3-krát aktívna.

To všetko vedie k tomu, že striedka ražného chleba má vždy zvýšenú lepivosť v porovnaní s chlebom z pšeničnej múky nižšej kvality. Je to spôsobené tým, že aktívna α-amyláza ľahko hydrolyzuje škrob na značné množstvo dextrínov, ktoré viazaním vlhkosti znižujú jeho spojenie s proteínmi a škrobovými zrnami; veľké množstvo vody je vo voľnom stave. Prítomnosť voľnej vlhkosti, ktorá nie je viazaná škrobom, spôsobí, že strúhanka bude vlhká na dotyk.

Pri znalosti plynotvornej schopnosti múky možno predpovedať intenzitu kysnutia cesta, priebeh finálneho kysnutia a kvalitu chleba. Schopnosť múky vytvárať plyn ovplyvňuje farbu kôrky. Farba kôrky je z veľkej časti spôsobená množstvom nevykvasených cukrov pred pečením.

Sila múky. Sila múky je schopnosť múky vytvárať cesto, ktoré má po miesení a počas kysnutia a kysnutia určité štrukturálne a mechanické vlastnosti. Podľa sily sa múka delí na silnú, strednú a slabú.

Silná múka obsahuje veľa bielkovinových látok, dáva veľkú výťažnosť surového lepku. Lepkové a pevné múčne cesto sa vyznačujú vysokou elasticitou a nízkou plasticitou. Bielkoviny v silných múkach počas miesenia pomerne pomaly napučiavajú, ale vo všeobecnosti absorbujú veľa vody. Proteolýza v ceste prebieha pomaly. Cesto má vysokú schopnosť zadržiavať plyn, chlieb má správny tvar, veľký objem, optimálnu pórovitosť vo veľkosti a štruktúre. Treba poznamenať, že veľmi silná múka dáva chlieb menšieho objemu. Lepok a cesto z takejto múky sú príliš elastické a nedostatočne rozťažné.

Slabá múka tvorí nepružný, príliš roztiahnuteľný lepok. Cesto zo slabej múky má vďaka intenzívnej proteolýze nízku elasticitu, vysokú plasticitu a zvýšenú lepivosť. Vytvarované kusy cesta počas doby kysnutia sú rozmazané. Hotové výrobky sa vyznačujú malým objemom, nedostatočnou pórovitosťou a vágnosťou (výrobky z kozuba).

Stredná múka dáva surový lepok a cesto s dobrými reologickými vlastnosťami. Cesto a lepok sú celkom pružné a elastické. Chlieb má tvar a kvalitu, ktorá spĺňa požiadavky normy.

Farba múky a jej schopnosť stmavnúť pri príprave chleba. Farba striedky súvisí s farbou múky. Z tmavej múky bude chlieb s tmavou striedkou. Svetlá múka však môže v určitých prípadoch poskytnúť chlieb s tmavou striedkou. Preto, aby sme charakterizovali dôstojnosť pečenia múky, je dôležitá nielen jej farba, ale aj schopnosť stmavnúť.

Farbu múky určuje najmä farba endospermu zrna, z ktorého sa múka melie, ako aj farba a množstvo obvodových (otrubových) častíc zŕn v múke.

Schopnosť múky pri spracovaní stmavnúť je daná obsahom fenolov, voľného tyrozínu v múke a aktivitou enzýmov O-difenoloxidázy a tyrozinázy, ktoré katalyzujú oxidáciu fenolov a tyrozínu za vzniku tmavo sfarbených melanínov. .

Veľkosť častíc ražnej múky. Veľkosti častíc múky majú v pekárenskom priemysle veľký význam, pretože do značnej miery ovplyvňujú rýchlosť biochemických a koloidných procesov v ceste a v dôsledku toho vlastnosti cesta, kvalitu a výťažnosť chleba.

Nedostatočné aj nadmerné mletie múky zhoršuje jej pekárske vlastnosti: príliš hrubá múka poskytne chlieb nedostatočného objemu s hrubou, hrubostennou pórovitosťou striedky a často s bledou kôrkou; chlieb vyrobený z nadmerne pomletej múky je zmenšený, s intenzívne sfarbenou kôrkou, často s tmavo sfarbenou striedkou. Krbový chlieb vyrobený z takejto múky môže byť nejasný.

Chlieb najvyššej kvality sa získava z múky s optimálnou veľkosťou častíc. Optimálne mletie by sa zrejme malo líšiť pre múku od obilia s rôznym množstvom a najmä kvalitou lepku.

Číslo vzorky	Čas držania, h	E 10 , Pa	η 10 Pa s	η/E, s	P, %	E, %	Komu , %	Komu , %
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

Poznámka. V čitateli sú zobrazené údaje o netúlacom teste, menovateľ - o roamingovom.

Cesto vyrobené z pšeničnej múky I. triedy má menej zložitú labilnú štruktúru ako cesto z múky II. triedy: obsahuje menej aktívne procesy hydrolýzy, obsahuje menej cukrov a iných zlúčenín, ktoré časom menia elastické vlastnosti štruktúry. Z tohto dôvodu by rozdiely v štruktúre nekysnutého cesta vyrobeného z múky I. triedy mali byť najvýraznejšie.

Ako vyplýva z výsledkov tabuľky. 4.1, bezprostredne po miesení malo nefermentujúce cesto oboch vzoriek moduly šmyku a viskozitu, relatívna plasticita a elasticita boli veľké a η/E menej ako u kysnutého cesta. Po 2 hodinách kysnutia sa viskozita cesta a η/E neklesol, ako pri nekysnutom ceste, ale naopak sa zvýšil a plasticita sa znížila. Z tohto dôvodu index Komu mal zápornú hodnotu, charakterizujúcu nie skvapalnenie, ale zvýšenie viskozity štruktúry.

Výsledky porovnania mechanických vlastností nekvaseného a kysnutého pšeničného cesta z dvoch vzoriek múky II. triedy sú uvedené v tabuľke. 3.1 v podstate úplne potvrdzujú vzory stanovené pre cesto z múky I. triedy; sú však nepochybné, pretože proces zrenia trval až 24 hodín.Je známe, že kvasenie lisovaného pekárskeho droždia pri ich obvyklom dávkovaní (asi 1% k múke) zvyčajne končí v časovom intervale 3-4 hodín ( trvanie kysnutia cesta). Po uplynutí tejto doby sa cesto doplní čerstvou časťou múky a premieša sa, potom sa v ňom obnoví kvasenie. Pri absencii prísad do múky a miešania je alkoholové kvasenie horšie ako kyslé kvasenie. Takéto cesto, ktoré získava nadmerné množstvo etylalkoholu a kyselín, rozpúšťa lepkové bielkoviny (riedi), stráca oxid uhličitý - znižuje objem, stáva sa hustejším. Z tabuľky. 3.1 je vidieť, že kysnuté cesto po 6 hodinách a najmä po 24 hodinách kysnutia sa modulmi šmyku, viskozitou, relatívnou plasticitou a elasticitou približuje týmto ukazovateľom nekysnutého cesta. To ukazuje, že kváskové kvasné procesy trvajúce až 6 hodín sú hlavným dôvodom významných rozdielov v štruktúre kysnutého cesta od jeho nekvasiacej štruktúry. Pokusmi sa zistilo, že vzorky kvaseného pšeničného cesta z múky I. a II. triedy majú štruktúru, ktorá má dokonalejšie vlastnosti elasticity-elasticity (nižší šmykový modul), väčšiu viskozitu a rozmerovú stálosť. (η/E), ako aj väčšiu stabilitu v čase v porovnaní s nekvasenou štruktúrou cesta. Za hlavnú príčinu týchto rozdielov treba považovať proces alkoholového kvasenia pekárskeho droždia pri kysnutí cesta, tvorbu plynom naplnených pórov v ňom, spôsobujúcich trvalé zväčšenie objemu, vznik elasticko-plastických deformácií a spevnenie štruktúra v dôsledku orientácie polymérov v šmykových rovinách. Kyslé kvasenie v ňom je menej významné a ako je uvedené nižšie, ovplyvňuje tieto vlastnosti zmenou procesov napučiavania a rozpúšťania zlúčenín múky.

ZÁVISLOSŤ MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ FEMINOVANÉHO CESTA A KVALITY CHLEBA OD TYPU A TYPU MÚKY

Kvalita chlebových výrobkov - ich objemová výťažnosť, tvar, štruktúra pórovitosti a ďalšie vlastnosti sú určené druhom múky a sú podľa toho nominované GOST.

Štruktúra kysnutého cesta je priamym materiálom, z ktorého sa získavajú chlebové výrobky tepelnou úpravou v peci. Zaujímavé bolo štúdium biochemických a štrukturálno-mechanických vlastností kysnutého pšeničného cesta v závislosti od druhu múky. Za týmto účelom bolo sedem vzoriek mäkkej červenej pšenice pomletých v laboratórnom mlyne s trojstupňovým mletím s celkovou výťažnosťou v priemere 78 %. Potom sme študovali plynotvornosť a schopnosť zadržiavať plyn, štrukturálne a mechanické vlastnosti kysnutého cesta po kysnutí, ako aj surové lepkové bielkoviny a ich obsah v múke, špecifický objem (v cm 3 /d) tvarované, ako aj HID chlieb s okrúhlym krbom pečený podľa GOST 9404-60. Výsledky sú uvedené v tabuľke. 4.2. Ukázali, že výťažnosť kvalitnej múky aj v podmienkach laboratórneho pokusného mletia výrazne kolíše a čím silnejšia, tým má vyššiu akosť. Technológia mletia zrna by teda mala ovplyvniť chemické zloženie a následne aj štruktúru cesta. Je jedným z početných významných faktorov ovplyvňujúcich kvalitatívne ukazovatele múky, cesta a chlebových výrobkov.

Tabuľka 4.2

Biochemické a štruktúrno-mechanické charakteristiky

lepkové bielkoviny kysnutého cesta a chleba

(priemerné údaje)

Poznámka. Čitateľ obsahuje údaje o bielkovinách, v menovateli - o teste.

Technologické vlastnosti obilia a múky každého druhu sú charakteristické predovšetkým ich plynotvornou schopnosťou. Táto vlastnosť charakterizuje schopnosť obilia a múky premieňať chemickú energiu oxidácie uhľohydrátov na tepelnú a mechanickú energiu pohybu kysnutého cesta, čím prekonáva zotrvačnosť jeho hmoty. Stanovenie plynotvornej schopnosti múky je sprevádzané zohľadnením množstva uvoľneného CO 2 . Určuje to jeho množstvo, oneskorené testom. zadržiavanie plynu zvýšením objemu. Tento fyzikálno-chemický indikátor charakterizuje svojou prevrátenou hodnotou priepustnosť plynov testu na oxid uhličitý. Ten závisí od štruktúry a veľkosti hlavného elastického plastu (E, η, η/E) testovacie charakteristiky. Experimenty ukázali, že plynotvorná schopnosť múky sa výrazne zvýšila od najvyššej po prvú a druhú triedu, zatiaľ čo objemová výťažnosť chleba, naopak, klesla.

Schopnosť cesta zadržiavať plyn je priamo závislá od schopnosti vytvárať plyn; napriek tomu sa nezvýšila v absolútnych a relatívnych (% k tvorbe plynu) hodnotách, ale výrazne a pravidelne klesala s poklesom kvality múky. Existuje úzky priamy vzťah medzi absolútnou hodnotou CO zadržaného v ceste a objemovými charakteristikami chleba (objemový výťažok, špecifický objem). Vyššie uvedené nám umožňuje dospieť k záveru, že tieto vlastnosti kvality chleba nie sú určené najmä biochemickými, ale fyzikálno-chemickými (priepustnosť plynu) a mechanickými vlastnosťami (η, E aη/E) test. Tie závisia najmä od príslušných vlastností surových lepkových bielkovín a ich obsahu v ceste.

Experimenty ukázali, že obsah surových gluténových bielkovín prirodzene stúpal s poklesom pevnosti zrna a vlhkosti (viskozity) múky a jej odrôd. Proteínová štruktúra prémiovej múky mala vyšší šmykový modul a v priemere viskozitu ako proteínová štruktúra múky triedy I. To naznačuje ich vyššiu štatistickú molekulovú hmotnosť. Proteíny múky triedy I mali modul v šmyku a viskozitu nižšiu ako tieto charakteristiky proteínov múky triedy II, ale prevyšovali ich v hodnote. η/E. To charakterizuje ich veľkú elasticitu a rozmerovú stálosť.

Schopnosť cesta zadržiavať plyn a objemová výťažnosť chlebových výrobkov priamo závisia od trvania periódy stresovej relaxácie gluténových bielkovín a cesta alebo η/E . Pomer viskozity k modulu gluténových proteínov múky triedy II bol výrazne nižší ako u proteínov prémiovej múky a múky triedy I.

Schopnosť zadržiavania plynu cesta z odrodovej pšeničnej múky závisela od príslušných hodnôt jeho šmykového modulu a viskozity. Tieto vlastnosti s poklesom kvality múky klesali podobne ako schopnosť zadržiavať plyny.

Zistilo sa, že kysnuté cesto z prémiovej múky s vlhkosťou 44 %, podobne ako surové lepkové bielkoviny tejto múky, malo najvýznamnejšie hodnoty modulov šmyku, viskozity a pomeru viskozity k modulu a najnižšie hodnoty. relatívna plasticita. Z tohto testu sa získali chlebové výrobky s najvyššou pórovitosťou, merným objemom formovaného chleba, ako aj pomerom výšky a priemeru chleba z ohniska. Teda, aj napriek významnej viskozite, najmenšia tvorba plynu v dôsledku vysokej η/E z tejto múky sa získalo cesto a chlieb s vysokou objemovou výťažnosťou. Vysoká viskozita a η/E prispel k výrobe kozubového chleba s najvyššou N/A .

Cesto z múky I. triedy s vlhkosťou 44% z hľadiska zadržiavania plynov, mechanických vlastností a kvality chleba bolo o niečo horšie ako kvalita cesta z múky najvyššej kvality, malo viskozitu zníženú o 14- 15 %, η/E test, N/A . To naznačuje, že zníženie viskozity cesta vyrobeného z múky I. triedy prispelo tak k rozvoju špecifického objemu formovaného chleba, ako aj k zvýšeniu roztierateľnosti chlebového chleba.

Cesto vyrobené z múky triedy II malo vyšší obsah vlhkosti (45 %). Napriek najväčšej tvorbe plynu bolo výrazne horšie ako cesto z múky najvyššej a I. triedy, pokiaľ ide o zadržiavanie plynu a viskozitu. Pomer viskozity k modulu tohto testu, podobne ako pri lepkových proteínoch, bol nižší a relatívna plasticita bola vyššia ako pri teste múky najvyššej triedy a I. Kvalita výsledných chlebových výrobkov bola oveľa nižšia ako kvalita výrobkov z múky najvyššej a I. triedy.

Aby sme objasnili vplyv štrukturálnych a mechanických vlastností kysnutého cesta na fyzikálne vlastnosti chlebových výrobkov, rozdelili sme výsledky experimentov do dvoch skupín. Prvá skupina vzoriek každého druhu mala v priemere vyšší ako aritmetický priemer, moduly šmyku a viskozitu, druhá skupina ich mala nižšie. Zohľadnili sa aj charakteristiky zadržiavania plynov v ceste a elasticko-plastické vlastnosti surových gluténových proteínov (tabuľka 4.3).

Tabuľka 4.3

Priemerné vlastnosti cesta s vysokou a nízkou viskozitou

Z tabuľky. 4.3 je vidieť, že špecifický objem chleba vyrobeného z prémiovej múky nezávisí od schopnosti cesta zadržiavať plyn, ktorá sa ukázala byť takmer rovnaká pre obe skupiny vzoriek. Špecifický objem chleba z múky I. a II. triedy závisel od mierne vyššej hodnoty plynojemnosti cesta druhej skupiny vzoriek. Množstvo surového lepku v oboch skupinách vzoriek pre všetky druhy múky vyšlo približne rovnaké a nemohlo ovplyvniť kvalitu chleba.

Ukázalo sa, že viskozita cesta z múky najvyššej triedy oboch skupín vzoriek je nepriamo úmerná a pomer viskozity k modulu bol priamo úmerný zodpovedajúcim ukazovateľom ich surových gluténových bielkovín, pre cesto z múky I. a II odrody oboch skupín vzoriek - naopak.

Štrukturálne-mechanické vlastnosti potravinárskych výrobkov plnia dvojakú funkciu: sú určené nielen pre kvantitatívne, ale aj pre kvalitatívne charakteristiky potravinárskych výrobkov. štrukturálne- m mechanické (reologické) vlastnosti - vlastnosti tovaru, prejavujúce sa pri jeho deformácii. Charakterizujú schopnosť tovaru odolávať aplikovaným vonkajším silám alebo meniť sa pod ich vplyvom. Patria sem pevnosť, tvrdosť, elasticita, elasticita, plasticita, viskozita, priľnavosť, tixotropia atď.

Tieto vlastnosti závisia nielen od chemického zloženia produktov, ale aj od štruktúry, či štruktúry. Ukazovatele štrukturálnych a mechanických vlastností charakterizujú kvalitu (konzistenciu) potravinárskych výrobkov, výrazne sa menia pri ich ničení a zohľadňujú sa pri voľbe podmienok na ich technologické spracovanie, prepravu a skladovanie.

Pevnosť - schopnosť pevného telesa odolávať mechanickému zničeniu, keď naň pôsobí vonkajšia sila ťahu a tlaku.

Pevnosť materiálu závisí od jeho štruktúry a pórovitosti. Pevnosť je dôležitá pre kvantitatívne vlastnosti potravinárskych výrobkov, ako sú cestoviny, rafinovaný cukor, sušienky, sušienky. Ak potravinové výrobky nie sú dostatočne silné, zvyšuje sa množstvo šrotu, omrviniek.Tento ukazovateľ sa berie do úvahy pri spracovaní obilia na múku, pri drvení hrozna, pri sekaní zemiakov atď.

Tvrdosť- lokálna povrchová pevnosť telesa, ktorá sa vyznačuje odolnosťou proti vniknutiu iného pevnejšieho telesa do nej.

Tvrdosť predmetov závisí od ich povahy, tvaru, štruktúry, veľkosti a usporiadania atómov, ako aj od medzimolekulových kohéznych síl. Tvrdosť sa určuje pri hodnotení stupňa zrelosti čerstvého ovocia a zeleniny; tvrdosť sušienok a jahňacích produktov sa používa na posúdenie procesov zatuchnutia. .

Deformácia - schopnosť objektu meniť svoju veľkosť, tvar a štruktúru pod vplyvom vonkajších vplyvov, ktoré spôsobujú vzájomné premiestňovanie jednotlivých častíc. Deformácia tovaru závisí od veľkosti a druhu zaťaženia, štruktúry a fyzikálnych a chemických vlastností predmetu.

Deformácie môžu byť reverzibilné a nevratné (reziduálne). Pri reverzibilnej deformácii sa po odstránení záťaže úplne obnovia pôvodné rozmery, tvar a štruktúra výrobkov a pri nevratnej deformácii sa neobnovia. Reverzibilná deformácia môže byť elastická, keď dochádza k okamžitej obnove tvaru a veľkosti objektu, a elastická, keď obnova trvá viac či menej dlho. Zvyšková deformácia je deformácia zostávajúca po ukončení pôsobenia vonkajších síl. Zvyšková nevratná deformácia sa nazýva aj plastická.

Ak sú vonkajšie sily pôsobiace na teleso také veľké, že častice telesa pohybujúce sa v procese deformácie strácajú vzájomné spojenie, dochádza k deštrukcii telesa.

Potravinárske výrobky sa spravidla vyznačujú viaczložkovým zložením; vyznačujú sa tak elastickou deformáciou, ako aj elastickou, ako aj plastickou deformáciou.

Elasticita - schopnosť telies okamžite obnoviť svoj pôvodný tvar alebo objem po ukončení deformačných síl. Tento indikátor sa používa pri určovaní elasticity cesta, lepku v pšeničnom ceste, chlebových výrobkoch a iných tovaroch. Táto vlastnosť charakterizuje tovar, ako sú napríklad gumené nafukovacie výrobky (pneumatiky, hračky a pod.).

Elasticita- vlastnosť telies postupne obnoviť tvar alebo objem po určitú dobu po ukončení deformačných síl.

Táto vlastnosť sa využíva aj pri posudzovaní kvality chleba (stav strúhanky), mäsa a rýb, lepku do cesta. Pružnosť striedky chleba, mäsa a rýb teda slúži ako indikátor ich čerstvosti, pretože striedka stráca svoju elasticitu pri uschnutí; keď sú mäso a ryby prezreté alebo pokazené, svalové tkanivo veľmi zmäkne a tiež stratí svoju elasticitu.

Plastové- schopnosť predmetu k nevratným deformáciám, v dôsledku ktorých sa pôvodný tvar mení a po zániku vonkajšieho vplyvu sa zachováva nový tvar. Plastelína je typickým príkladom plastových materiálov. Pri lisovaní hotových výrobkov sa využíva plasticita potravinárskych surovín a polotovarov. Takže vďaka plasticite pšeničného cesta je možné dať určitý tvar pekárskym, múčnym cukrárskym, jahňacím a cestovinovým výrobkom. Plastickosť majú horúce karamelové, cukríkové, čokoládové a marmeládové hmoty. Hotové výrobky po upečení a vychladnutí strácajú plasticitu, získavajú nové vlastnosti (pružnosť, tvrdosť atď.).

Pri preprave, skladovaní a predaji výrobkov treba brať do úvahy ich deformovateľnosť a závislosť na mechanickom zaťažení a teplote výrobku, takže jedlé tuky, margarínové výrobky, kravské maslo, chlieb pri nízkych teplotách majú relatívne vysokú pevnosť a pri zvýšené teploty - plasticita. Preto preprava napríklad horúceho (nevychladeného) chleba môže viesť k deformácii výrobkov a zvýšeniu percenta hygienických chýb.

Treba poznamenať, že prakticky neexistujú žiadne telesá schopné iba vratných alebo nevratných deformácií. V každom materiáli alebo výrobku sa prejavujú rôzne druhy deformácií, niektoré sa však vyznačujú skôr vratnými deformáciami, elasticitou, elasticitou, iné sú zase plastické. Elastické deformácie sú najviac vlastné tovarom, ktoré majú kryštalickú štruktúru, elastické deformácie - pri tovare pozostávajúcom z vysokomolekulárnych organických zlúčenín (bielkoviny, škrob atď.), plastu - pri tovare so slabými väzbami medzi jednotlivými časticami.

Zásadné rozdiely medzi elastickými, elastickými a plastickými deformáciami spočívajú v štrukturálnych zmenách, ktoré vznikajú vplyvom vonkajšej sily. Pri elastických a elastických deformáciách sa mení vzdialenosť medzi časticami a pri plastických deformáciách sa mení ich vzájomná poloha.

V dôsledku dlhodobého vonkajšieho pôsobenia sa elastická deformácia môže premeniť na plastickú. Tento prechod je spojený s relaxácia - pokles napätia vo vnútri materiálu pri konštantnom počiatočnom namáhaní.

Príkladom je deformácia ovocia a zeleniny vplyvom gravitácie vrchných vrstiev, čerstvo upečený chlieb pod šokom alebo tlakom. V tomto prípade môže výrobok čiastočne alebo úplne stratiť schopnosť obnoviť svoj tvar v dôsledku zmeny relatívnej polohy častíc.

Viskozita(vnútorné trenie) - schopnosť tekutiny odolávať pohybu jednej z jej častí voči druhej pod vplyvom vonkajšej sily.

Viskozita tekutého tovaru sa určuje pomocou viskozimetra. Viskozita sa používa na posúdenie kvality tovaru s tekutou a viskóznou konzistenciou (sirupy, extrakty, med, rastlinné oleje, šťavy, liehoviny a pod.). Viskozita závisí od chemického zloženia (obsah vody, pevných látok, tuku) a teploty produktu. So zvýšením obsahu vody a tuku, ako aj teploty klesá viskozita surovín, polotovarov a hotových výrobkov, čo uľahčuje ich prípravu, viskozita sa zvyšuje so zvyšujúcou sa koncentráciou roztokov, stupňom ich rozptylu.

Viskozita nepriamo udáva kvalitu tekutých a viskóznych produktov, charakterizuje stupeň ich pripravenosti pri spracovaní surovín a ovplyvňuje straty pri ich presune z jedného typu nádoby do druhého.

Lepkavosť (adhézia)- schopnosť výrobkov prejavovať sily vzájomného pôsobenia s iným výrobkom alebo s povrchom nádoby, v ktorej sa výrobok nachádza. Tento ukazovateľ úzko súvisí s plasticitou, viskozitou potravinárskych výrobkov. Priľnavosť je typická pre potravinárske výrobky ako syry, maslo, mleté ​​mäso atď. Pri rezaní sa lepia na čepeľ noža, pri žuvaní na zuby. Lepivosť výrobkov sa zisťuje za účelom kontroly tejto vlastnosti pri výrobe a skladovaní tovaru.

Creep Vlastnosť materiálu neustále sa deformovať pri konštantnom zaťažení. Táto vlastnosť je typická pre syry, zmrzlinu, kravské maslo, marmelády a pod. V potravinárskych výrobkoch sa veľmi rýchlo objavuje tečenie, s čím je potrebné počítať pri ich spracovaní pri skladovaní.

Tixotropia- schopnosť niektorých rozptýlených systémov spontánne obnoviť štruktúru zničenú mechanickým pôsobením. Nachádza sa v mnohých polotovaroch a výrobkoch potravinárskeho priemyslu a verejného stravovania, napríklad v želé.

Zhutnené cesto na cestoviny dodávané do matrice je elasticko-plasticko-viskózna hmota.

Elasticita testu je schopnosť testu obnoviť svoj pôvodný tvar po rýchlom odstránení záťaže, prejavuje sa pri malých a krátkodobých záťažiach.

Plasticita je schopnosť cesta deformovať sa. Pri dlhšom a výraznom zaťažení (nad tzv. hranicu pružnosti) sa cesto na cestoviny správa ako plastická hmota, t.j. po odstránení bremena si zachováva tvar, ktorý mu bol daný, deformuje sa. Práve táto vlastnosť umožňuje formovať z cesta surové cestoviny určitého druhu.

Viskozita – je charakterizovaná veľkosťou síl adhézie častíc k sebe (kohézne sily). Čím väčšia je hodnota kohéznych síl cesta, čím je viskóznejšie (pevnejšie), tým je menej plastické.

Plastové cesto vyžaduje menej energie na formovanie, ľahšie sa formuje. Pri použití kovových matríc z plastickejšieho cesta sa získajú výrobky s hladším povrchom. So zvyšujúcou sa plasticitou sa cesto stáva menej elastickým, menej trvanlivým, lepkavejším, silnejšie priľne k pracovným povrchom závitovkovej komory a závitovky a suroviny z takéhoto cesta sa silnejšie lepia a nedržia dobre svoj tvar .

Reologické vlastnosti zhutneného cesta, t.j. pomer jeho elastických, plastických a pevnostných vlastností určujú nasledujúce faktory.

So zvyšujúcou sa vlhkosťou cesta sa zvyšuje jeho plasticita a znižuje sa pevnosť a elasticita.

So zvýšením teploty cesta sa tiež pozoruje zvýšenie jeho plasticity a zníženie pevnosti a pružnosti. Takáto závislosť sa pozoruje aj pri teplotách nad 62,5 °C, t.j. nad teplotou želatinácie pšeničného škrobu. Je to preto, že cesto na cestoviny nemá dostatok vlhkosti na to, aby pri tejto teplote škrob úplne želatínoval.

S nárastom obsahu lepku klesajú pevnostné vlastnosti cesta a zvyšuje sa jeho plasticita. Cesto má najvyššiu viskozitu (pevnosť), keď múka obsahuje cca 25% surového lepku. Keď je obsah surového lepku pod 25 %, s poklesom plastických vlastností cesta klesá aj jeho pevnosť. Lepkavý, vysoko pružný surový lepok zvyšuje plasticitu cesta a výrazne znižuje jeho elasticitu a pevnosť.

So znížením veľkosti častíc múky sa pevnosť zvyšuje a plasticita cesta z nej klesá: cesto z múky na pečenie je silnejšie ako z polozrniek a z polozŕn je silnejšie ako zo zŕn. Optimálny pomer pevnosti a plastických vlastností je typický pre častice pôvodnej múky s veľkosťou 250 až 350 mikrónov.