Курсова робота

Хлібопекарські властивості борошна

Вступ

Хліб створений тисячолітньою людською мудрістю, майстерністю і наполегливою тяжкою працею. Він є мірилом національного багатства. У кожному шматку хліба — праця сотень людей: хлібороба, мірошника, пекаря, працівників багатьох професій, що забезпечують його виробництво сировиною, паливом, електроенергією тощо.

В Україні, а також у багатьох народів інших країн світу хліб належить до основних продуктів харчування. В різних країнах його споживають від 90 до 400 г на добу або 32-146 кг на рік залежно від економічних факторів, характеру праці, національних особливостей.

Хлібопекарська промисловість України є однією з основних галузей харчової промисловості, яка за виробничими потужностями, механізацією технологічних процесів, асортиментом спроможна забезпечити населення різними видами хлібних виробів, що має важливе значення для підтримки соціальної стабільності в суспільстві.

З розвитком ринкових відносин у суспільстві відбулось роздержавлення і реструктуризація хлібопекарської галузі, виникла велика кількість пекарень, відроджується домашнє хлібопечення.

У цих умовах набуває першорядного значення виготовлення конкурентноздатної продукції, виробництво якої можуть забезпечити прогресивні ресурсозберігаючі технології.

В основі технології хліба лежать біохімічні, мікробіологічні процеси, тому вона належить до біотехнології. Сучасна технологія є результатом колективного творіння спеціалістів — вчених і практиків протягом століть. Значний внесок у розвиток теорії та практики хлібопечення зробили вчені Л.Я. Ауерман, Л.М. Казанська, Н.П. Козьміна, В.Л. Кретович, Л.І Пучкова, В.О.Пат, українські вчені — Л.І. Ведєрнікова, Н.І. Берзіна, В.І.Дробот, А.А. Міхелєв, І.М. Ройтер, Л.І. Карнау-шенко.

Створення і впровадження прогресивних технологій здатні забезпечити тільки висококваліфіковані фахівці.

Розглянуто хімічний склад і технологічні властивості сировини, що використовується у хлібопекарському виробництві, викладені теоретичні основи технології хлібних виробів; висвітлено колоїдні, біохімічні, мікробіологічні процеси, фізико-механічні, структурні перетворення біополімерів на різних стадіях технологічного процесу; викладена сучасна технологія виготовлення хлібних виробів в умовах промислових підприємств і пекарень, розглянуті харчова цінність хлібних виробів і шляхи її підвищення; приділена увага актуальним проблемам галузі в ринкових умовах виробництва; коротко висвітлені питання промислової екології, безпеки харчових продуктів і безпеки життєдіяльності, вимоги до санітарно-гігієнічних умов виробництва.

Фракція глютеніну складається з багатьох білкових компонентів, різних за молекулярною масою — від 50000 до 3000000. Ця фракція містить менше, ніж фракція гліадину, залишків глютамінової кислоти і проліну, вона зв'язує біля 80% ліпідів, що містяться у клейковині.

У сирій клейковині поєднані властивості обох фракцій, що забезпечує її пружність, розтяжність, еластичність. Роботами дослідників не встановлена пряма залежність між співвідношенням гліадину і глютеніну в клейковині та її якістю. Є тільки дані, що одна із глютенінових фракцій, яка нерозчинна в 0,1 н розчині оцтової кислоти, так званий глютенін II, поліпшує структурно-механічні властивості тіста. Можливо, саме відносна кількість цієї фракції в загальній масі глютеніну впливає на реологічні властивості клейковини.

На вихід і якість клейковини впливають генетичні властивості сорту, грунто-во-кліматичні умови вирощування і визрівання, урожайність зерна. Зерно, вирощене в жарких, сухих умовах, містить сильнішу клейковину, ніж в умовах підвищеної вологості та помірної температури. Високоврожайні сорти зерна мають нижчу білковість.

На закінчення процесу формування в зерні білків негативно впливають ранні заморозки. Низьку якість має клейковина борошна із зерна, ушкодженого клопом-черепашкою, пророслого зерна.

Самозігрівання і сушіння зерна при високих температурах призводить до часткової денатурації білків, утворення темної короткорваної клейковини з низькою гідратаційною здатністю. Формування сили пшениць пов'язане з дією ферментів аскорбіноксидази, каталази, поліфенолоксидази у період формування зерна.

Ферменти і сила борошна. У гідратованій масі, якою є клейковина і тісто, активізується дія протеїназ. Внаслідок ферментативного гідролізу порушується третинна і четвертинна структура білків, клейковина і тісто розслаблюються. Оскільки в борошні міститься достатня кількість протеїназ, цей процес в основному залежить від податливості білків протеолізу. На швидкість і глибину протеолізу білків тіста впливають сполуки, що містять сульфгідрильні групи, —SH, а також різного роду окисники.

Вважається, що оскільки в структурі білкових молекул протеїнази є групи —SH, то під дією окисників вони перетворюються у дисульфідні містки —S—S—, і фермент інактивується.

Поряд з цим є обґрунтовані дані про те, що сполуки, які містять групи —SH, діють безпосередньо на білки клейковини, призводячи до змін її фізичних властивостей. До таких сполук належать глютатіон зерна, борошна, дріжджів. Під дією глютатіону клейковина розріджується, розпливається. Такий вплив має лише глютатіон у відновленій формі (Г—SH). Окислювально-відновне перетворення глютатіону відбувається за схемою

Відновлювальну дію мають також залишки амінокислот цистеїну та цистину, що містяться в структурі білкових речовин борошна.

Підвищений вміст протеолітичних ферментів спостерігається в борошні із зерна, ушкодженого клопом-черепашкою. Слина цього шкідника містить активний протеолітичний фермент. У процесі приготування тіста з такого борошна цей фермент руйнує білки, внаслідок чого тісто швидко втрачає пружність і надмірно розпливається.

На процес окислення впливає вміст у борошні ненасичених жирних кислот. Продукти їх окислення — гідропероксиди значно зміцнюють клейковину. їх дія помітно проявляється при зберіганні борошна.

Вплив вуглеводної та ліпідної фракцій борошна на його силу. Поряд з білково-протеїназним комплексом на фізичні властивості тіста, а значить — силу борошна, впливають вміст у ньому крохмалю, розміри крохмальних зерен, ступінь їх ушкодженості. Відомо, що нативні крохмальні зерна поглинають приблизно 0,3 г води на 1 г крохмалю. У борошні масова частка крохмалю становить близько 70%, тому значна частка води у тісті (приблизно 46%) зв'язується саме крохмалем. У борошні зерна крохмалю різні за розміром. Порівняно з крупними, дрібні зерна мають більшу сумарну питому поверхню, на якій адсорбується вода, це збільшує кількість зв'язаної води у тісті. Ще б,ільшу водопоглинальну здатність мають зерна крохмалю, пошкоджені при помелі (2-3 г/1 г). Фактор поглинання води крохмалем у значній мірі впливає на консистенцію тіста, а, значить, на його структурно-механічні властивості, які й визначають силу борошна.

Конкурентом білкам при поглинанні води є також пентозани. У пшеничному борошні міститься 2,1-6,5% на CP пентозанів, у тому числі 20-24% водорозчинних. Водорозчинні пентозани утворюють в'язкий розчин, а нерозчинні — набухають і разом з розчинними зв'язують біля 1 /3 води у тісті.

Дослідженнями встановлено, що нерозчинні у воді пентозани значно підвищують силу борошна з м'яких пшениць. При додаванні до цього борошна 2% нерозчинних пентозанів пружність тіста підвищувалась на 35-50%.

Дослідники, що вивчали проблему впливу пентозанів на силу борошна, вважають, що пентозани поліпшують силу борошна внаслідок їх взаємодії з білками клейковини.

Значний вплив на силу борошна мають ліпіди, що містяться в ньому. Складні ліпіди — фосфоліпіди, гліколіпіди та ліпопротеїди беруть участь у структурі складових частин борошна і певним чином впливають на їх властивості. Так, наприклад, ліпопротеїди, як хімічні сполуки складу ліпід — білок є прошарком між молекулами білків клейковини, вони поліпшують її еластичність (рис. 4).

Гліколіпіди входять до комплексу гліадин — гліколіпід — глютенін, який також є структурним елементом клейковини й обумовлює газоутримуючу здатність тіста.

До структурних елементів клейковини відносять також фосфоліпіди.

Таким чином, як вуглеводна, так і ліпідна фракції борошна беруть участь у формуванні структурно-механічних властивостей клейковини і тіста, а отже впливають на силу борошна.

Технологічне значення сили борошна. Сила борошна забезпечує утворення тіста з певними структурно-механічними властивостями та характер їх зміни у процесі визрівання тіста і вистоювання тістових заготовок. Сила борошна обумовлює кількість води, що поглинається складовими борошна при утворенні тіста нормальної консистенції. Сила борошна забезпечує газоутримуючу здатність тіста, збільшення об'єму тістових заготовок у вистойці. Вона визначає об'єм хліба і формоутримуючу здатність подових виробів. Тобто сила борошна є основним фактором, що визначає хлібопекарські достоїнства пшеничного борошна. Залежно від сили борошна встановлюються параметри технологічного процесу виготовлення тих чи інших виробів: температура і тривалість бродіння напівфабрикатів, тривалість вистоювання тістових заготовок та ін.

Методи оцінки сили борошна. Силу борошна оцінюють за кількістю і якістю клейковини, водопоглинальною здатністю, структурно-механічними властивостями тіста.

Кількість клейковини визначають шляхом відмивання її з тіста, приготовленого з 25 г борошна вологістю 14,5% і 13 см³ водопровідної води з температурою 18 ± 2 °С вручну. Треба мати на увазі, що на кількість клейковини, відмитої вручну, впливають крупність борошна, тривалість відлежування тіста після замішування, температура і якість води, спосіб і тривалість відмивання. Тепла, а також дистильована вода знижують кількість клейковини із-за розчинності в ній гліадину. У жорсткій воді відмивається більше клейковини. На відміну від прийнятого в Україні методу відмивання клейковини у воді, міжнародними стандартами (ИСО-5531) передбачається відмивання клейковини буферним розчином кухонної солі. Існують методи відмивання клейковини за допомогою приладів «Глютенекс» швейцарської фірми «Бюлер», «Глютоматік» (фірма «Партен інструмент АВ», Швеція), МОК-1 та інших.

Міжнародною Асоціацією хіміків у галузі зернових стандартизовано метод оцінки якості клейковини приладом Глютоматік (Glutomatic). Метод розроблений шведським ученим X. Пертеном. На цьому приладі визначають кількість сирої клейковини та її якість. Якість оцінюють показником, що має назву «індекс клейковини (ІК)». Вважається, що для хлібопечення оптимальним є зерно з показником ІК від 60 до 90. ІК визначається як відношення кількості клейковини, що залишилась на ситі приладу після центрифугування, до її загальної кількості.

Чим вищий вміст у борошні клейковини при однаковій її якості, тим більший об'єм хліба.

Якість клейковини оцінюють за її кольором, розтяжністю, еластичністю, пружністю, розпливанням кульки у часі. Важливим показником якості є гідратаційна здатність, тобто здатність поглинати воду.

На практиці за основні показники якості клейковини прийняті розтяжність над лінійкою і показник пружності, який визначається на приладі ИДК-1 або ИДК-2. Середнє за силою борошно містить клейковину, що має пружність за ИДК 80-100 од., розтяжність — у межах 13-18 см, слабке — більше 100 од. і 20 см відповідно.

При оцінці сили борошна за структурно-механічними властивостями тіста визначають його пружність, пластичність, в'язкість і еластичність.

Пружність — здатність тіста відновлювати форму після деформації. Пружність обумовлює вирівнювання слідів від натискування пальцями на поверхню пшеничного тіста.

Пластичність — властивість тіста сприймати і зберігати деформацію після зняття навантаження. Внаслідок пластичності заготовки із пшеничного тіста зберігають надану їм форму.

В'язкість — це опір, що виникає всередині тіста в процесі його руху.

Еластичність — властивість тіста зазнавати значних деформацій без руйнування структури (наприклад, після розтягування сира клейковина знову стискається).

Для визначення структурно-механічних властивостей тіста застосовують такі прилади, як фаринограф, валориграф, пенетрометри, пластометр, реотест, екстенсометр тощо.

На пенетрометрах визначають консистенцію тіста за глибиною занурення (пенетрації) в нього тіла занурення, що має певну форму, за певний час і під визначеним навантаженням.

Принцип роботи фаринографа фірми «Брабендер» (Швеція) полягає у визначенні опору тіста місильному органу при його формуванні та у подальшому циклі бродіння. Певною конструктивною системою цей опір передається стрілці самописця, що записує криву — фаринограму.

Принцип роботи валориграфа (Угорщина) аналогічний.

Фаринограма (рис. 5) характеризує такі властивості тіста:

Рис. 5. Схема фаринограми замішування тіста

консистенцію, максимальне значення її на фаринограмі позначене розміром «а». На рисунку видно, що консистенція збільшується на початку замішування до певного максимуму, деякий час залишається тривалість замішування незмінною, після чого поступово знижується.

У дослідженнях сили борошна рекомендується випробування вести при постійному значенні максимуму консистенції тіста, що позначений на сітці фаринограми цифрою 500;

тривалість утворення тіста, тобто час, протягом якого величина консистенції тіста досягне свого максимуму. Числове значення цього показника позначене розміром «Ь»;

еластичність і розтяжність тіста характеризуються шириною смужки кривої (амплітудою коливання пера самописця). Максимальне числове значення цих властивостей тіста на фаринограмі позначені розміром «с»;

стабільність або стійкість тіста — тривалість збереження тістом максимального рівня консистенції при замішуванні. Числове значення цього показника позначене розміром «d»;

розрідження тіста — різниця між величиною максимальної консистенції середнього за силою борошна, на відміну від тіста із слабкого борошна, характеризуються вищою консистенцією, більшою еластичністю і меншим розрідженням у процесі бродіння.

На приладі альвеограф фірми «Шопен» (Франція) замішане і певним чином сформоване тісто вичавлюється повітрям у вигляді пухиря, що постійно збільшується в об'ємі, поки не лопне. Тиск повітря, що створюється у процесі дослідження, реєструється самописцем у вигляді кривої — альвеограми, яка і характеризує силу борошна (рис.3.7). Для характеристики альвеограм використовуються такі показники: P_anU] — максимальна ордината альвеограми, що відображає пружність тіста; Ц^, — абсциса альвеограми — розтяжність тіста; W„ — площа альвеограми — питомі витрати енергії на деформацію тіста.

Для тіста із борошна з низьким вмістом клейковини та пониженою розтяжністю характерним є недостатня збалансованість відношення її пружності (Р) до розтяжності (L). При альвеографуванні воно виражається підвищеними значеннями відношення P/L.

Чим сильніше борошно, тим більші на фаринограмі значення а, b, с, d і тим менше значення е.

За допомогою фаринографа чи валориграфа можна дослідити зміни структурно-механічних властивостей тіста у процесі бродіння.

Фаринограми тіста з слабкого (а), сильного

(б) і середнього за силою борошна

(в) у процесі тригодинного бродіння.

Перший відрізок кривої фаринограми характеризує зміниструктурно-механічних властивостей тіста в процесі його замішування протягом 12 хв, другий, третій і четвертий — у процесі шестихвилинного його обминання після 1, 2, З год бродіння відповідно.

Для прогнозування якості хлібобулочних виробів недостатньо знати показники якості борошна, що вказані у нормативній документації на нього, Важливе значення мають показники, що характеризують його хлібопекарські властивості.

Хлібопекарські властивості борошна характеризуються комплексом показників, які обумовлені його біохімічним складом, а також дисперсністю частинок.

Хлібопекарські властивості визначають поведінку борошна у технологічному процесі, саме вони формують якість хліба. Хлібопекарські властивості залежать відстану вуглеводно-амілазного, білково-протеїназного, ліпідно-ліполітичного комплексів, а також вмісту сполук, які обумовлюють потемніння борошна в процесі приготування хліба. Серед останніх найважливіше значення мають амінокислоти тирозин і фенілаланін та фермент поліфенолоксидаза.

Вперше поняття про хлібопекарські властивості пшеничного борошна були сформульовані в 1905-1907 роках у класичних дослідження Гемфіса, Вуда і Саунзерса.

Хлібопекарські достоїнства борошна обумовлюються сукупністю таких показників:

здатністю утворювати тісто з певними структурно-механічними властивостями і певним ступенем їх зміни підчас бродіння — силою борошна;

газоутворюючою здатністю, тобто здатністю за певний час бродіння тіста забезпечувати виділення тієї чи іншої кількості диоксиду вуглецю;

кольором борошна і здатністю його темнішати у процесі виробництва хліба;

автолітичною здатністю, тобто здатністю до розщеплення високомолекулярних складових під дією власних ферментів борошна і накопичення водорозчинних речовин;

крупністю частинок борошна;

водопоглинальною здатністю,

1. Хлібопекарські властивості пшеничного борошна

1.1 Сила борошна

Сила борошна є основним фактором, що визначає його хлібопекарські властивості. Під терміном «сила борошна» розуміють його здатність утворювати тісто, яке має певні структурно-механічні властивості (пружність, еластичність, пластичність, в'язкість) під час дозрівання, вистоювання, у процесі випікання і, залежно від цього, здатне забезпечити виготовлення з нього хліба певної якості.

Сильне борошно містить багато білків, має високу водопоглинальну здатність, утворює велику кількість клейковини. Тісто із сильного борошна повільно набуває своїх оптимальних реологічних властивостей, добре їх зберігає під час дозрівання та вистоювання, воно має високу газо- і формоутримуючу здатність, сухе на дотик, пружне, гарно піддається механічній обробці при округлюванні та закатуванні.

Сформовані з нього тістові заготовки добре зберігають форму під час вистоювання і випікання, не розпливаються, достатньо збільшуються в об'ємі. Хліб з такого борошна має великий об'єм, правильну форму, гарно розпушену м'якушку.

Слід додати, що при використанні дуже сильного борошна тісто набуває надмірної пружності, має недостатню пластичність. Хліб з такого борошна має малий об'єм, недостатню пористість.

Слабке борошно при виготовленні з нього тіста поглинає мало води, утворює нееластичну, надмірно розтяжну або крихку клейковину, вихід клейковини низький. У такому тісті інтенсивно протікає протеоліз, тісто швидко розріджується, має низьку пружність, липке на дотик. Сформовані тістові заготовки під час вистоювання розпливаються, газоугримуюча здатність їх понижена, вони мало збільшуються в об'ємі. Хліб з такого борошна має понижений об'єм, подові види хліба надто розпливчасті.

Середнє за силою борошно займає проміжне місце між борошном сильним і слабким. Таке борошно здатне утворювати достатньо пружні тісто і клейковину. Хліб має високі органолептичні та фізико-хімічні показники якості. Якість хліба з різного за силою борошна проілюстрована на рис. 1.

Сила борошна обумовлена станом його білково-протеїназного комплексу: кількістю і станом білків, активністю протеолітичних ферментів, наявністю активаторів та інгібіторів протеолізу. Поряд з цим на структурно-механічні властивості тіста впливають стан крохмалю, вміст у борошні пентозанів, ліпідів, ліполітичних ферментів. Роль клейковини у формуванні сили борошна. Головним показником сили борошна є кількість і фізичні властивості клейковини. Кількість клейковини, що відмивається з борошна, називають виходом сирої клейковини. Вміст клейковини нормується нормативною документацією за сортами борошна.

Клейковина не є однорідною речовиною. Є.Д. Казаков, проаналізувавши дані різних авторів, наводить такий середній склад клейковини зерна пшениці. Масова частка білків становить 83,5%, у тому числі утворюючих клейковину — 79,5, із них: гліадину — 43,5, глютеніну — 36,0%, решта — альбуміни і глобуліни. Масова частка ліпідів становить 7; крохмалю — 6, цукрів — 1,3, клітковини — 1,3%. Зольність клейковини — 0,9%.

Крохмаль і клітковина у клейковині є механічними домішками, що важко відмиваються.

Цукри і ліпіди можуть міститись у формі адсорбованих комплексів або у вигляді сполук (гліколіпідів, ліпопротеїдів).

Клейковина має ферментативну активність. Вона містить амілолігичні та протеолітичні ферменти, дифенолоксидази, каталази.

Кількість сирої клейковини залежить від ступеню набухання білків борошна.

Відмита з тіста клейковина це сильно гідратовані білки. Вміст води у сирій клейковині (гідратаційна здатність) становить від 150 до 280% на сухі речовини. Чим більша гідратаційна здатність клейковини, тим вона менше пружна, більше розтяжна.

Набухлі клейковинні білки у тісті утворюють каркас у вигляді сітки. Міцність його обумовлена водневими, дисульфідними, іонними та іншими різними за силою зв'язками, що утворюють білкову глобулу з різною за щільністю упаковкою поліпептидних ланцюгів. Після ковалентних зв'язків найбільше значення в укріпленні клейковини мають водневі. Це було доведено шляхом дейтерування клейковини. У разі, коли тісто замішували на важкій воді (99,7Х% D₂0), клейковина укріплювалась внаслідок збільшення енергії водневих зв'язків при заміщенні атомів водню дейтерієм.

Кількість і міцність дисульфідних, водневих та інших зв'язків у макромолекулах білків тіста з часом змінюється. Окремі зв'язки розриваються, утворюються нові. Це обумовлює зміну реологічних властивостей тіста у процесі бродіння, змінюється його пружність, еластичність, в'язкість. Основна роль у цих процесах належить протеолітичним ферментам, а також активаторам та інгібіторам протеолізу.

У створенні білками каркасу в тісті певну роль відіграють сполуки білків з цукрами, ліпідами.

Утворений білками у тісті каркас має розтяжність і еластичність, утримує в ньому диоксид вуглецю, а в період випікання закріплює форму і стінки пор у тістовій заготовці. Міцність цього каркасу обумовлюється силою клейковини, її фізичними властивостями.

Як сильну, так і слабку клейковину утворюють білкові комплекси з різною просторовою структурою, з'єднані між собою неоднаково міцно. Структурно-механічні властивості клейковини обумовлюються агрегатним станом її білків. Слабка клейковина має меншу щільність упаковки білків, ніж сильна. У слабкої клейковини порушена структура білкових молекул на третьому і четвертому рівнях організації. Вона містить менше ковалентних, дисульфідних зв'язків, що призводить до рихлості білкових агрегатів.

Реологічні властивості клейковини тіста обумовлені гліадиновою і глютеніноеою фракціями білків. Ці фракції відрізняються за своїми структурно—механічними властивостями. Гідратований глютенін — це гумоподібна короткорозтяжна, пружна маса. Гідратований гліадин має в'язко-текучу консистенцію, сильно розтяжний, липкий. Це в деякій мірі пояснюється структурою молекул цих білків.

Гліадин має структуру, у якій окремі поліпеп-тидні ланцюги скомпоновані у молекули внутрішньомолекулярними дисульфідними містками. У глютеніні окремі поліпептидні ланцюги, що скомпоновані у молекули внутрішньо-молекулярними дисульфідними містками. Дисульфідні зв'язки зв'язані такими ж містками між собою (рис. 3). гліадину (а) і глютеніну (б)

1.2 Газоутворювальна здатність борошна

Газоутворювальна здатність характеризує спроможність борошна забезпечити цукрами процеси бродіння тіста, вистоювання тістових заготовок і забарвлення скоринки хліба.

Газоутворювальна здатність борошна обумовлена станом його вуглеводно-амілазного комплексу.

У дріжджовому тісті внаслідок зброджування дріжджами цукрів борошна утворюються етиловий спирт і диоксид вуглецю:

С₆Н,А -> 2СО_г + 2 С_гН₅ОН +117 ккал

Диоксид вуглецю розпушує тісто, обумовлює пористість м'якушки хліба. Спирт частково звітрюється, решта бере участь у формуванні смаку хліба. Інтенсивність бродіння, а значить, і кількість виділеного газу залежать від вмісту в тісті власних цукрів борошна і таких, що утворюються при гідролітичному розщепленні крохмалю амілолітичними ферментами.

Показником газоутворювальної здатності прийнято вважати кількість кубічних сантиметрів диоксиду вуглецю, що виділився за 5 год бродіння тіста із 100 гборошна вологістю 14%, 60 мл води і 10 гдріжджів при температурі ЗО °С. Борошно вищого і першого сорту нормальної якості має газоутворювальну здатність 1300-1600 см СО_2.

Газоутворювальна здатність пшеничного борошна другого сорту і обойного вища, ніж вищого і першого сортів внаслідок значно більшого вмісту в цих сортах власних цукрів, що вносяться з оболонками, алейроновим шаром і зародком зерна при їх формуванні.

На весь цикл приготування хліба необхідно 5,5-6,5% цукрів від маси сухих речовин борошна. Частина цих цукрів зброджується підчас визрівання тіста і вистоювання тістових заготовок, а частина (2-3% від маси CP борошна) залишається. Вільні незброджені цукри під час випікання вступають у взаємодію з білками і продуктами їх розкладу, в першу чергу з амінокислотами, відбувається реакція меланоїдиноутворення. Внаслідок цієї реакції утворюються меланоїдини, які забарвлюють скоринку хліба.

При низькому вмісті незброджених цукрів у тісті хліб має слабо забарвлену скоринку. Тому ще здавна пекарі борошно з низькою газоутворювальною здатністю називали «міцним на жар».

Фактори, що формують газоутворювальну здатність борошна. Газоутворювальна здатність борошна залежить від вмісту в ньому власних цукрів і цукроутворювальної здатності, яка обумовлюється активністю амілолітичних ферментів, податливістю крохмалю амілолізу тощо. Вміст власних цукрів у борошні залежить від його виходу. Чим більший вихід борошна, тим більше в ньому міститься власних цукрів.

У борошні вміст власних цукрів незначний — 0,7-1,8% на сухі речовини. Це в основному глюкоза, фруктоза, мальтоза, сахароза, рафіноза. Цієї кількості цукрів вистачає лише на початку бродіння. Подальше бродіння забезпечується цукрами, що утворюються в тісті із крохмалю під дією ферменту (і-амілази, тобто від цукроутворювальної здатності борошна.

Фактори, що впливають на газоутворювальнчу здатність борошна, наведені на рис. 8.

Наочно уявлення про кінетику газоутворення дає графік, наведений на рис. 9. На ньому чітко відображено перехід дріжджів після зброджування власних цукрів борошна на зброджування мальтози, а також показано сумарне виділення С0₂ в часі.

Під цукроутворювальною здатністю борошна розуміють здатність приготовленої з цього борошна водно-борошняної суспензії утворювати при встановленій температурі за певний час ту чи іншу кількість мальтози. За показник цукроутворювальної здатності (за методом Рамзей-ВНДІЗ) вважають кількість міліграмів мальтози, що утворилась у водно-борошняній суспензії з 10 г борошна і 50 мл води за 1 годину настоювання при 27 °С.

Пшеничне борошно вищого і першого сортів нормальної якості має цукрово-творюючу здатність 275-300 мг мальтози на 10 г борошна. Цукроутворююча здатність, менша за 180-200 мг мальтози на 10 г борошна, вважається низькою.

Цукроутворювальна здатність залежить від активності амілолітичних ферментів, крупності борошна, характеру і стану крохмальних зерен, тобто від стану вуглеводно-амілазного комплексу борошна.

У пшеничному борошні нормальної якості у достатній кількості міститься р-амілаза. Оскільки в результаті гідролітичного розкладу крохмалю борошна під дією р-амілази в тісті накопичується мальтоза і високомолекулярні декстрини, р-амілазу називають ще цукроутво-рювальним ферментом. Мальтоза, що утворилася в тісті з крохмалю борошна, і є основним цукром, що забезпечує процес бродіння і виділення диоксиду вуглецю.

Зважаючи на те, що в пшеничному борошні р-амілаза міститься в достатній кількості, можна зробити висновок, що його цукроутворювальна здатність залежить в основному від податливості крохмалю амілолізу.

Податливість крохмалю амілолізу залежить від крупності борошна, стану крохмальних зерен, ступеню їх ушкодження, теплової денатурації (клейстеризації). У пшеничному борошні містяться різні за розміром крохмальні зерна. У борошні нормальної якості вміст дрібних і середніх за величиною зерен (до 15 мкм) складає близько 7,0%. Дрібні за розміром частинки борошна, ушкоджені зерна крохмалю у своїй масі мають більшу питому поверхню, тому вони у більшій мірі піддаються дії р-амілази, ніж крупні та неушкоджені зерна. Тому чим дрібніші частинки борошна, чим більш ушкоджені зерна крохмалю, тим більша атакуємість їх р-амілазою. Є дані, що атакуємість дрібної фракції крохмалю р-амілазою у 5 разів, а розтертої в ступці — у 16 разів вища, ніж крупної фракції.

Найбільш податливим амілолізу є клейстеризований крохмаль. Його атакуємість р-амілазою перевищує атакуємість нативного крохмалю більше, ніж у 350 разів.

При наявності в тісті р-амілази і а-амілази (борошно з пророслого зерна) цукроутворювальна здатність борошна значно зростає. Це пояснюється тим, що під дією а-амілази з крохмалю поряд з мальтозою утворюються низькомолекулярні декстрини, які р-амілаза легко розщеплює до мальтози. Тому борошно з пророслого зерна має надмірно високу цукро- і газоутворювальну здатність. Утворення надмірної кількості цукрів у тісті небажане. Це може призвести до відшарування скоринки хліба, надмірного її забарвлення навіть при температурі, що не забезпечує пропеченість хліба.

Таким чином, газоутворювальна здатність пшеничного борошна залежить від вмісту власних цукрів, але в більшій мірі обумовлена його цукроутворювальною здатністю. Саме накопичення цукрів під час бродіння тіста, вистоювання тістових заготовок, випікання обумовлює достатнє газоутворення на всіх стадіях приготування тіста і в перший період випікання, а також реакцію мела-ноїдиноутворення, що забезпечує необхідне забарвлення скоринки хліба.

Роль газоутворювальноі' здатності у технологічному процесі. Газоутворювальна здатність борошна має велике значення при виготовленні хлібних виробів, до рецептури яких не входить цукор. Величина показника газоутворювальноі здатності дає можливість передбачити інтенсивність бродіння тіста, збільшення його об'єму, хід вистоювання, об'єм хліба, розпущеність м'якушки (пористість), а також забарвлення скоринки.

Виходячи з цього, можна встановити оптимальні параметри технологічного процесу виготовлення виробів: температуру і термін бродіння тіста, термін вистоювання тістових заготовок, температуру і термін випікання хліба.

При недостатній газоутворювальній здатності борошна спостерігається низька інтенсивність бродіння, погана розпущеність тіста, у вистойці тістові заготовки не набирають необхідного об'єму, випечений з такого борошна хліб має малий об'єм, низьку пористість, бліду скоринку.

Для визначення газоутворювальноі здатності борошна застосовують прилади, робота яких базується на вимірюванні об'єму газу, що виділяється у процесі бродіння тіста при постійних температурі та тиску, — волюмометричним способом, або приладах, які вимірюють тиск газу при постійному об'ємі — манометричним способом. У країнах СНД найбільш поширеним є прилад АГ, яким вимірюють об'єм С0₂, що виділяється за певний час бродіння.

1.3 Колір борошна і здатність його до потемніння у технологічному процесі

Колір борошна обумовлює колір м'якушки хліба, тобто впливає на його споживацьку якість. Тому він є одним із показників хлібопекарських достоїнств борошна.

Колір борошна визначається кольором ендосперму зерна, вмістом периферійних частинок зерна, що містять пігментний шар. На нього впливають крупність борошна, його вологість. Крупне борошно, а також борошно з більш високою вологістю має дещо темніший колір.

На колір борошна впливає вміст каротиноїдів ендосперму, саме вони надають борошну приємного кремового забарвлення. Будучи за хімічною природою сильно ненасиченими сполуками, каротиноїди легко окислюються та знебарвлюються.

Іноді з окремих партій борошна, що має світлий колір, одержують хліб з затемненою м'якушкою.

Потемніння борошна у процесі приготування виробів відбувається внаслідок утворення темнозабарвлених сполук — меланінів (продуктів окислення киснем повітря амінокислот тирозину і фенілаланіну під дією ферменту поліфенолоксидази (тирозинази). Саме меланіни, що утворилися, забарвлюють як тісто, так і м'якушку хліба в сірий колір. У протіканні цієї реакції основна роль належить вмісту вільного тирозину. Фермент поліфенолоксидаза у борошні завжди присутній у достатній кількості.

Заданими колишнього ВНДІХП, у пшеничному борошні II сорту міститься від 1,3 до 1,7 мг вільного тирозину на 100 г борошна. По мірі збільшення його кількості збільшується схильність борошна до потемніння.

Підвищену здатність до потемніння має борошно з пророслого, самозігріто-го, ушкодженого клопом-черепашкою зерна.

1.4 Крупність борошна як складова його хлібопекарських властивостей

Для кожного сорту борошна характерна певна крупність його частинок. Установлені нормативи крупності за сортами борошна. Крупність контролюється за залишком і проходом борошна через одне або два сита певного розміру: наважку масою 50-100 г просіюють через певні сита протягом 10 хв.

Чим вищий сорт борошна, тим дрібніші його частинки. Так, для борошна пшеничного І сорту залишок на ситі № 35 має бути не більше 2%, а прохід крізь сито № 38 — не менше 80%, тоді як для обойного борошна залишок на ситі № 067 — 2%, а прохід крізь сито № 38 — 35%. Але ці норми крупності не відображають дійсного співвідношення частинок різного розміру та їх якості в межах одного сорту.

У процесі подрібнення зерна пшениці при руйнуванні клітин ендосперму утворюються різні за розміром фракції: дрібні частинки, які складаються з дрібних і пошкоджених зерен крохмалю, проміжного білка; крупніші — це більш крупні зерна крохмалю, окремі фрагменти клітин ендосперму і ще більші частинки, що є комплексами клітин, частини оболонок {рис. 10). Так, основними компонентами пшеничного борошна є вільні крохмальні зерна величиною від 1 до 50 мкм, частинки проміжного білку від 1 до 12 мкм, окремі клітини та агрегати клітин ендосперму величиною від 40 до 150 мкм, частинки оболонок розміром від 40 до 240 мкм.

Ступінь подрібнення в межах одного сорту борошна залежить від виду зерна. Борошно одного сорту, вироблене з твердої, м'якої та скловидної пшениці, має різний фракційний склад частинок. Це пов'язано з тим, що на крупність борошна впливає консистенція ендосперму, технологія помелу, тип подрібнюючих машин. Від цих факторів у значній мірі залежить вміст пошкоджених крохмальних зерен.

Борошно з м'якої пшениці має менші розміри частинок, ніж борошно з твердих і скловидних пшениць. За даними І.Т. Мерко, збільшення механічного ушкодження крохмальних зерен борошна з середньо і низько скловидної пшениці з 5 до 15 і з 4,2 до 12,4% відповідно позитивно впливає на його хлібопекарські властивості та якість хліба.

У звичайному хлібопекарському борошні вищого і І сортів приблизно половина частинок має розміри менші 40-50 мкм, а решта — в межах від 40-50 до 190-240 мкм. У пшеничному обойному борошні біля 67% частинок мають розмір більший 200 мкм, а 15% — більший 600 мкм.

Є тісний зв'язок крупності помелу з хімічним складом борошна і, отже, з його хлібопекарськими властивостями.

Зі ступенем подрібнення зерна (крупністю борошна) пов'язана сумарна питома поверхня одиниці маси борошна. Так, заданими Н.П. Козьміної, 1 г борошна вищого сорту має питому поверхню 3082, першого сорту — 2881, другого сорту — 2511 см,

Крупність борошна, а значить величина його питомої поверхні, впливає на швидкість біохімічних і фізико-хімічних процесів. Саме з крупністю борошна пов'язане поглинання борошном кисню при зберіганні, швидкість набухання частинок, водопоглинальна здатність, атакуємість ферментами, цукро- і газоутворювальна здатності, швидкість формування тіста.

Ушкоджені гранули крохмалю набухають уже після 0,5 с контакту з водою і поглинають значно більше води, ніж неушкоджені. Є дані, що при збільшенні в борошні кількості ушкоджених зерен крохмалю з 2,1 до 4,6% водопоглинальна здатність борошна збільшується на 3,7%. Але поряд зі зростанням водо-поглинальної здатності борошна зі збільшенням вмісту ушкоджених крохмальних зерен погіршуються структурно-механічні властивості тіста, воно більше розріджується.

Крупне борошно має нижчу швидкість набухання, меншу водопоглинальну і гіршу газоутворювальну здатності. Хліб з такого борошна має грубу м'якушку з товстостінними порами.

Дуже подрібнене борошно має надмірну водопоглинальну здатність, підвищену цукроутворювальну здатність. Це пояснюється великим вмістом у такому борошні пошкоджених крохмальних зерен, які легко піддаються дії ферментів. Тісто з такого борошна швидко розріджується, розпливається. Хліб має малий об'єм, погано розпушену м'якушку.

Деякі дослідники вважають, що кращі хлібопекарські властивості має борошно, що складається з частинок розміром 60-100 мкм. Бажано, щоб в одному сорті борошна частинки були однорідними за розміром.

1.5 Автолітична активність борошна

При замішуванні та бродінні тіста, підчас випікання тістових заготовок частина сухих речовин борошна переходить у водорозчинний стан. Цей процес відбувається у результаті дії ферментів на високомолекулярні сполуки борошна, внаслідок цього в тісті та хлібі накопичуються продукти їх деполімеризації, які впливають на якість виробів, особливо на стан м'якушки.

Здатність борошна утворювати при прогріванні водно-борошняної суспензії певну кількість водорозчинних речовин характеризують терміном «автолітична активність» («авго» — само, «лізис» — розчинність). Основну роль у накопиченні водорозчинних речовин відіграє а-амілаза. Під її дією в процесі випікання тістових заготовок накопичуються низькомолекулярні декстрини, які надають липкості м'якушці хліба, особливо з житнього борошна. Тому для житнього борошна автолітична активність є основним показником, що характеризує його хлібопекарські властивості.

Цей показник виразно характеризує також хлібопекарські властивості пшеничного борошна із зерна низької якості — пророслого, недозрілого тощо.

Інтенсивність процесу автолізу залежить від активності ферментів і податливості субстрату.

Поширеними методами визначення автолітичної активності є метод автолітичної проби і метод експрес-випічки. За цими методами автолітична активність борошна оцінюється за кількістю водорозчинних речовин, що утворюються при температурах, близьких до температурних умов випікання хліба, які визначають за допомогою прецизійного рефрактометру.

Виражають автолітичну активність кількістю водорозчинних речовин у процентах на сухі речовини борошна. У пшеничному борошні в разі нормального вмісту клейковини середньої та хорошої якості після 15 хв автолізу водно-борошняної суспензії на водяній бані автолітична активність має бути не більше (% на CP): вищого сорту — 29,1 і II сорту — ЗО. Вищу автолітичну активність має борошно з пророслого або недозрілого зерна, в якому міститься активна а-амілаза. При звичайному веденні технологічного процесу хліб з такого борошна може мати липку, з пустотами м'якушку внаслідок зниженої здатності низькомолекулярних декстринів поглинати воду.

Останнім часом у практику хлібопечення України впроваджується метод визначення на спеціальному приладі (рис. 11) числа падіння (показник в'язкості), який запропонований шведським вченим Хагбергом і широко застосовується за кордоном. Цей показник характеризує активність а-амілази за ступенем розрідження клейстеризованої у киплячій водяній бані водно-борошняної суспензії.

Для його визначення застосовується спеціальний прилад, на якому визначають тривалість падіння штоку у клейстеризованій водно-борошняній суспензії. Ця тривалість залежить від в'язкості суспензії.

Згідно нормативної документації на борошно, пшеничне число падіння має бути: для сортового пшеничного борошна не менше 160 с, обойного — 105 с.

1.6 Водопоглинальна здатність борошна

Під час змішування з водою борошно поглинає певну кількість води. Властивість борошна зв'язувати воду характеризується поняттям водопоглинальна здатність (ВПЗ).

За показник водопоглинальної здатності прийнято вважати кількість води, яку спроможне поглинути борошно під час утворення тіста нормальної консистенції, тобто достатньо пружного, не липкого. Цей показник виражається у процентах до маси борошна.

Визначається ВПЗ за формулою

де х — ВПЗ; G_B — маса води, поглинутої підчас замішування тіста; G_m — маса тіста, що утворилась.

Кількість води, яку здатне поглинути борошно, пов'язана з його хімічним складом, вмістом у борошні полімерів, здатних до набухання — білків, крохмалю, пентозанів, клітковини, їх станом, з величиною площі поверхні адсорбування вологи. Тому ВПЗ борошна залежить від сорту борошна, ступеню його дозрівання, вологості, крупності частинок. Тонко подрібнене борошно із одного і того ж зерна однакового виходу має вищу водопоглинальну здатність, ніж крупне борошно внаслідок більшої площі загальної поверхні частинок.

Середня водопоглинальна здатність пшеничного борошна вищого сорту — 50, першого сорту — 52, другого сорту — 56, обойного — 60% до маси борошна.

Більша ВПЗ борошна низьких сортів пов'язана із вмістом у ньому значної кількості оболонкових частинок і пентозанів, які здатні зв'язувати більше води, ніж крохмальні зерна.

Борошно, що пройшло нормальне відлежування після помелу, тобто в якому відбулися процеси дозрівання, зв'язує води на 5-10% більше, ніж свіжезмелене.

Низьку ВПЗ має борошно, змелене із зерна пророслого, ушкодженого клопом-черепашкою або висушеного при високих температурах. У такому борошні порушені природні структури полімерів, внаслідок чого знизилась їх здатність зв'язувати воду. Тобто ВПЗ залежить від сили борошна.

Водопоглинальна здатність залежить від виду борошна. Пшеничне обойне борошно має вищу ВПЗ, ніж житнє такого ж виходу внаслідок більшого вмісту в ньому білкових речовин і вищої їх гідратаційної здатності. Чим нижча вологість борошна, тим більше воно поглинає води. Так, пшеничне борошно І сорту з вологістю 12% здатне поглинути 71,5, а борошно з вологістю 14% — 66% води до маси борошна. Тому при визначенні кількості води на замішування тіста береться до уваги вологість борошна.

Надмірно сухе борошно має низьку вологопоглинальну здатність. Тому при розрахунку рецептур, якщо фактична вологість борошна менша за 12%, її прирівнюють до 12%.

Водопоглинальна здатність має велике технологічне значення, вона впливає на вихід тіста і хліба. Недодання 1 л води на 100 кг борошна знижує вихід хліба приблизно на 1,0%.

Найбільш об'єктивно ВПЗ борошна можна визначити за допомогою валориграфа або фаринографа.

1.7 Оцінка якості пшеничного борошна за пробним випіканням

Комплексну характеристику хлібопекарських властивостей борошна одержують шляхом проведення пробного випікання. Згідно зі стандартом на проведення пробної випічки тісто готують безопарним способом. Якість випеченого хліба визначають через 4 год після випікання. Оцінюють правильність форми хліба, формостійкість (відношення висоти до діаметру), колір скоринки (бліда, золотисто-жовта, світло-коричнева, коричнева, темно-коричнева), стан поверхні скоринки: гладенька, нерівна (із здуттями, бугриста, з тріщинами або підривами). Тріщинами вважають розриви, що проходять через всю верхню скоринку в одному або кількох напрямках.

Оцінюють колір м'якушки (білий, світло-сірий, темний). Звертають увагу на рівномірність забарвлення м'якушки. Оцінюють пористість м'якушки, рівномірність або нерівномірність nop, їх крупність (дрібні, середні, крупні), товщину стінок пор (товсто- або тонкостінні). Визначають еластичність м'якушки, натискаючи на неї пальцями, характеризують її як хорошу, середню або погану. Звертають увагу на липкість м'якушки. Оцінюють також смак, аромат, наявність хрусту.

Із борошна з хорошими хлібопекарськими властивостями одержують хліб хорошого об'єму, з м'якою, тонкостінною і рівномірною пористістю, еластичною м'якушкою. Зведені показники хлібопекарських властивостей сортового пшеничного борошна нормальної якості показані в табл.3.1.

1.8 Хлібопекарські властивості пшеничного борошна із зерна зниженої якості

Борошно із пророслого зерна містить активні амілолітичні та протеолітичні ферменти. Внаслідок цього воно має високу газо- і цукроутворювальну здатність, надмірно високу автолітичну активність, низьку газоутримуючу здатність. Таке борошно слабке за силою.

У тісті накопичуються продукти гідролізу крохмалю і білків — декстрини, цукри, поліпептиди, які є водорозчинними речовинами і розріджують тісто. Хліб з такого борошна має низький об'єм, липку з нерівномірною пористістю м'якушку. Скоринка його дуже темно забарвлена, іноді має здуття.

Борошно із зерна, ушкодженого клопом-черепашкою, має високу активність протеолітичних ферментів, які руйнують клейковину, високу автолітичну активність. Клейковина з такого борошна слабка, нееластична, липка, при відлежуванні різко погіршується її якість. Тісто має низьку формоутримуючу здатність. Хліб з такого борошна має розпливчату форму, низький об'єм і пористість, нееластичну м'якушку,

Борошно з морозобійного зерна має такі ж хлібопекарські властивості, як і борошно з пророслого зерна. У ньому не закінчились процеси формування зерна, тому активність ферментів висока. Таке борошно слабке за силою. З нього відмивається мало клейковини, за якістю вона короткорвана або крихка. Хліб з цього борошна має малий об'єм, липку м'якушку темного кольору.

Борошно із зерна, підданого самозігріванню, або такого, що висушували при високих температурах, має низьку активність ферментів, білки в ньому набули перед денатураційних змін, тому клейковини відмивається мало, вона короткорвана. Газоутворювальна здатність такого борошна достатня, але скоринка хліба бліда через обмаль продуктів гідролізу білків, необхідних для реакції меланої диноутворення. Об'єм хліба малий, форма кулеподібна, пористість товстостінна, малорозвинена.

При виробництві хліба з борошна, виготовленого із зерна зниженої якості, застосовують спеціальні технологічні заходи, спрямовані на поліпшення його хлібопекарських властивостей, а також використовують різні харчові добавки. Вибір добавок залежить від характеру зниження якості борошна.

2. Хлібопекарські властивості житнього борошна

Порівняно з пшеничним житній хліб має менший об'єм, темніше забарвлення, менше відношення висоти до діаметру (формостійкість). При визначенні його споживацьких якостей найважливіше значення мають структурно-механічні властивості м'якушки — ступінь її липкості, заминаємість, вологість чи сухість на дотик. Ці відмінності в якості житнього хліба обумовлені особливостями хімічного складу і хлібопекарських властивостей житнього борошна.

Житнє борошно при вологості 14%, залежно від сорту, містить,%: 7,0-11,0 — білкових речовин, 70-77 — вуглеводів, 1,1-2,1 — жирів, 0,6-1,6 — мінеральних речовин. Вуглеводи цього виду борошна представлені крохмалем, цукрами, розчинними (слизями) і нерозчинними пентозанами і клітковиною.

Розмір зерен житнього крохмалю коливається від 14 до 50 мкм. На відміну від зерен пшеничного крохмалю, вони захищені набухаючими речовинами (слизями тощо), внаслідок чого мало пошкоджуються під час помелу борошна. Біополімери крохмалю амілоза і амілопектин складають приблизно відповідно 23 і 77%. Крохмаль жита клейстеризується при температурі 55-57, тоді як пшеничний — при 62-65 "С, і утворює більш в'язкий, повільніше старіючий клейстер.

Вміст власних цукрів у житньому борошні становить 4,5-7% на CP. Це в основному сахароза (4-6% від маси борошна) решта — 0,2-0,4% — редукуючі цукри: глюкоза, фруктоза, мальтоза.

Поряд з крохмалем і цукрами у житньому борошні містяться так звані гумі речовини, що являють собою високомолекулярні вуглеводи, які складаються на 90% із пентозанів, а також левулезани. Пентозанів у житньому борошні 4,2-8,6% на CP, із них водорозчинних — 30-40%. Левулезани — водорозчинні сполуки, що являють собою поліфруктозиди. їх елементарною частиною є залишок фруктози (левулези). Розчинні пентозани і левулезани — гідрофільні сполуки, об'єм яких при гідратації збільшується в декілька разів, що позитивно впливає на консистенцію житнього тіста.

У складі житнього борошна 0,6-2,1% на CP клітковини. На відміну від клітковини пшениці, вона, в силу особливостей своєї будови, адсорбує значно менше води і практично не впливає на консистенцію тіста.

Білки житнього борошна на 50-56% складаються з водо- і солерозчинних. Вони містять 32-36% альбумінів і 18-20% глобулінів, решта — глютенін і гліадин. Білкові речовини житнього борошна швидко набухають, зв'язують значну кількість води. Значна частина їх здатна до необмеженого набухання і пептизації, внаслідок чого утворюється в'язкий колоїдний розчин.

Порівняно з пшеничним борошном у житньому міститься більше ненасичених жирних кислот: лінолевої, олеїнової, ліноленової, а також фосфоліпідів і каротиноїдів. Частина ліпідів зв'язана з білками (ліпопротеїди), частина з вуглеводами (гліколіпіди). Зв'язані ліпіди складають більше ЗО% від усіх ліпідів житнього борошна.

На відміну від пшеничного борошна, у житньому в активному стані поряд з р-амілазою міститься а-амілаза. Це є підґрунтям для глибшого розщеплення крохмалю і накопичення в тісті низькомолекулярних декстринів і мальтози. Оптимум дії а-амілази — рН 5,6-6,3, температура 58-65 °С; а-амілаза інактивується при 85-97 °С в залежності від рН тіста. Оптимальні умови дії р-амілази - рН 4,5-4,8, температура 49-54 °С, р-амілаза інактивується при 70-85 °С в залежності від рН. р-амілаза більш кислотолабільна, а а-амілаза більш термолабільна. У пророслому зерні жита активність а-амілази значно більша порівняно з її активністю у нормальному зерні.

Протеїнази житнього борошна активні при рН 4-5. Внаслідок дії на білки протеїназ у тісті накопичуються продукти їх гідролізу, збільшується вміст водорозчинних речовин, тісто розріджується. Під дією целюлітичних ферментів (пен-тозаназ) гідролізуються пентозани борошна, зменшується в'язкість утворених ними внаслідок набухання колоїдних розчинів. Так, як і протеїнази пшеничного борошна, кислі протеїнази житнього здатні активуватися відновниками, що містять сульфгідрильні групи, та інактивуватись окислювачами.

У житньому борошні в активному стані знаходиться фермент із класу оксидоредуктаз — поліфенолоксидаза, що каталізує окислення амінокислоти тирозину киснем повітря з утворенням меланінів. Останні затемнюють м'якушку хліба. Присутні також ліпоксигеназа та інші ферменти.

Як було відмічено у попередньому розділі, фізичні властивості пшеничного борошна формуються в основному його білками.

Білки житнього борошна, на відміну від білків пшеничного, не утворюють клейковинного каркасу. Довгий час вважалося, що вони не здатні утворювати клейковину. Справа в тому, що у звичайних умовах клейковина жита не відмивається, її можна відмити у слабких розчинах солей або органічних кислот. Лише в 1945 році Голенкову В.Ф. вдалося із житнього борошна відмити клейковину. Вихід сирої клейковини становить 5-10%. Гліадин і глютенін жита утворюють дуже слабку за силою, рихлу, мало розтяжну або дуже розтяжну клейковину світло-сірого кольору. Гідратаційна здатність її становить 220-310%, розтяжність 3-5 см, іноді більше 25 см.

На цей час вважається, що білки утворюють з пентозанами водорозчинні комплекси, які заважають формуванню клейковини. Поряд з цим, водорозчинні білки взаємодіють з вуглеводами, утворюючи глікопротеїди, що також негативно впливає на процес утворення клейковини.

Завдяки підвищеній гідратаційній здатності білки житнього борошна інтенсивно набухають, більша частина їх набухає необмежено, пептизується і переходить у в'язкий колоїдний розчин. Значну роль у пептизації житніх білків відіграють ферменти протеїнази, оптимум дії яких відповідає значенням рН 4,0-5,5, тобто у межах кислотності житнього тіста. Внаслідок їх дії поглиблюється процес дегідратації білків і перехід продуктів іх гідролізу у водний розчин.

Отже, роль білково-протеїназного комплексу в формуванні структурно-механічних властивостей борошна зводиться до утворення в'язкого колоїдного розчину, що підвищує консистенцію тіста, надає йому пластичності.

Вуглеводно-амілазний комплекс житнього борошна також має свої особливості.

У житньому борошні великий вміст власних цукрів (4,5-7,0%), якими у значній мірі забезпечується сумарна кількість цукрів, необхідних для технологічного процесу. Полісахариди крохмалю амілоза та амілопектин легше піддаються гідролітичному розщепленню амілолітичними ферментами. Під дією а-амілази у тісті накопичуються низькомолекулярні декстрини, які швидко розщеплюються р-амілазою до мальтози. Поряд з цим мальтоза накопичується також внаслідок гідролітичного розкладу крохмалю під дією р-амілази на високомолекулярні декстрини і мальтозу. Значна частина мальтози утворюється під час випікання внаслідок порівняно низької температури клейстеризації крохмалю і більшої податливості клейстеризованого крохмалю дії амілаз. Тому внаслідок наявності великої кількості власних цукрів, значного накопичення мальтози під дією амілаз газоутворювальна здатність житнього борошна більш ніж достатня. Сумарний вміст цукрів повністю забезпечує процеси дозрівання тіста, вистоювання тістових заготовок, а також меланоїдиноутворення.

Поряд з цим висока активність складових вуглееодно-амілазного комплексу житнього борошна у процесі випікання сприяє утворенню вологої на дотик, дещо липкої м'якушки хліба.

Уже в перший період випікання крохмаль житнього борошна клейстеризується (55-57 °С). Ця температура близька до оптимальної, при якій р-амілаза активно гідролізує крохмаль до мальтози і високомолекулярних декстринів. У процесі подальшого прогрівання тіста при температурі 65 °С наступає оптимум активності а-амілази, яка крохмаль і накопичені високомолекулярні декстрини гідролізує до низькомолекулярних декстринів і мальтози. Ці обставини можуть призвести до того, що в процесі випікання під дією ферментів значна частина крохмалю буде гідролізована і внаслідок високої гідрофільності низькомолекулярних декстринів, що утворилися, м'якушка хліба стане липкою. Можуть з'явитися й інші дефекти житнього хліба — надмірно темна скоринка, тріщини на поверхні, відшарування скоринки від м'якушки. Але найзначнішою вадою є погіршення структурно-механічних властивостей м'якушки. Саме тому при оцінці хлібопекарських властивостей житнього борошна першочергове значення надається вуглеводно-амілазному комплексу, як такому, що формує основний показник якості житнього хліба — фізичні властивості його м'якушки.

З метою зниження активності а-амілази технологією приготування житнього хліба передбачається вища кислотність тіста.

Вуглеводи житнього борошна, а саме — набухлі зерна крохмалю і гідратовані пентозани відіграють значну роль у формуванні в'язких властивостей житнього тіста. Пентозани житнього борошна зв'язують значну частину води, в середньому 1:8. Нерозчинні пентозани набухають, водорозчинні утворюють в'язкі розчини (слизі). Загалом пентозани зв'язують до 28% всієї води тіста. Наявність у житніх пентозанів розгалуженої арабаноксиланової фракції обумовлює утворення ними з білками і вуглеводами комплексів, що підвищують в'язкість колоїдних розчинів тіста, впливають на його консистенцію, газо- і формоутримуючу здатність.

Вважається, що утворені комплекси затримують дезагрегацію клейстеризованого крохмалю.

Технологічні властивості пентозанів та їх вплив на хлібопекарські характеристики борошна залежать від ступеню полімеризації (молекулярної маси) і дезагрегації ферментами у процесі приготування тіста і випікання.

Характер хлібопекарських властивостей житнього борошна в значній мірі залежить від крупності борошна. Вважається, що зі збільшенням виходу і зменшенням розміру частинок борошна підвищується активність його ферментів і, в першу чергу, амілолітичних, а також атакуємість біополімерів ферментами.

Таким чином, внаслідок глибокої гідратації та пептизації білків, гідратації пентозанів, дезагрегації й набухання крохмальних зерен формуються специфічні фізичні властивості житнього тіста, а саме — висока в'язкість і пластичність при відсутності еластичності й пружності. Ці властивості визначають підвищену вологість, газо- і формоутримувальну здатності житнього тіста, забезпечують його об'єм і формостійкість.

Житнє борошно має велику схильність до потемніння у процесі приготування хліба. Але ця властивість має значення лише для житнього сіяного борошна. М'якушка хліба з обдирного і обойного борошна завжди темнозабарвлена. Причиною цього є значний вміст у цих сортах борошна амінокислоти тирозину і ферменту тирозинази, що призводить до утворення меланінів.

Оскільки в силу особливостей вуглеводно-амілазного і білково-протеїназного комплексів житнього борошна в ньому у ході технологічного процесу накопичується значна кількість водорозчинних речовин, що значно впливають на якість хліба, хлібопекарські властивості житнього борошна оцінюють за величиною автолітичної активності. Автолітичну активність визначають за водно-борошняною суспензією або за експрес-випічкою колобка. Автолітична активність борошна за автолітичною пробою (% на CP) має бути не більше: обойного — 55, обдирного, сіяного, житньо-пшеничного — 50. При визначенні автолітичної активності за експрес випічкою визначають масову частку водорозчинних речовин у м'якушці (% на CP). Одночасно характеризують колобок хліба, одержаного за експрес-випічкою. Колобок із нормального житнього борошна має правильну форму, без підривів, достатньо суху м'якушку. Вміст водорозчинних речовин — не більше 23-28%. Колобок із борошна з низькими хлібопекарськими властивостями має плоску нижню, дещо зарум'янену верхню скоринку, липку, темну м'якушку. Вміст водорозчинних речовин становить більше 28% на CP.

Нормативною документацією на житнє борошно передбачається визначення амілолітичної активності за «числом падіння». За ГОСТ 7045-90 «Мука ржаная» число падіння має бути не менше: для борошна сіяного — 160, обдирного — 150, обойного— 105 с.

У дослідницькій практиці автолітичну активність житнього борошна визначають за допомогою приладу амілографа. Амілограф — це ротаційний віскозиметр. Під час визначення на стрічці самописця графічно фіксуються у вигляді кривої зміни в'язкості водно-борошняної суспензії (рис. 3.12) при її прогріванні зі швидкістю 1,5 °С за хвилину від 25 °С до температури повної клейстеризації крохмалю. За одержаною амілограмою визначають максимальну в'язкість суспензії по висоті кривої (п.,^) — це основний показник, а також температуру початку клейстеризації суспензії.

Пробні випікання для визначення хлібопекарських властивостей житнього борошна у хлібопекарських лабораторіях не проводяться через труднощі приготування і підтримування стабільної якості заквасок, на яких виготовляють житній хліб. У дослідницькій роботі практикується проведення пробних випікань за спеціальними методиками.

3. Інші види борошна

3.1 Борошно тритікале

Тритікале — це штучно створена зернова культура, яку отримали схрещенням пшениці (Triticum) і жита (Secale). Це пшенично-житній амфідиплоїд. Цей амфідиплоїд має високу урожайність, високий вміст білків, стійкість до низьких температур і захворювань. Завдяки цьому тритікале здатне суттєво вдосконалити всю структуру зернової маси України, особливо зон Лісостепу та Полісся.

За вмістом білку вітчизняні сорти тритікале багатші пшениці на 1-1,5% (за деякими даними — на 9,5), жита — на 3-4%. Зерно тритікале містить 14-16% білків, тоді як його батьківські форми — 10-12%.

Проламіни і глютеліни тритікале утворюють клейковини більше, ніж проламіни і глютеліни пшениці, але вона слабша, ніж клейковина пшениці (ИДК — 103-108 од.), має вищу гідратаційну здатність.

Крохмаль тритікале клейстеризується при температурі 56,5 °С. Борошно має високу автолітичну активність. Із зерна тритікале виробляють такі сорти борошна: перший, другий і обойне.

Згідно нормативної документації, вміст клейковини має бути,%: у борошні першого сорту не менше 18, другого і обойного — 16. Зольність борошна першого сорту не повинна перевищувати 0,75; другого — 1,50; обойного — 2,0%.

За хлібопекарськими властивостями воно поступається пшеничному.

В останні роки, завдяки розробкам Миронівського інституту пшениці, Інституту рослинництва (м. Харків), Селекційно-генетичного інституту (м. Одеса) та інших, з'явилось багато нових сортів тритікале, які за своїми біологічними властивостями поділяють на дві групи: сорти з переважно житнім фенотипом (ДДМ-8, АДМ-11, Амфідиплоїд 52 та ін.) і сорти з переважно пшеничним фенотипом (Миронівський амфідиплоїд 1, АДМ-4, АДМ-5 та ін.). За хлібопекарськими властивостями борошно із зерна тритікале першої групи близьке до житнього, другої групи — до пшеничного.

3.2 Борошно кукурудзяне

Борошно кукурудзяне використовують у виробництві деяких національних виробів, харчоконцентратів, а також як додаток при виробництві хліба з пшеничного або житнього борошна. Кукурудзяне борошно виробляють з виходом 70 і 85% одно- і двосортовим помелом.

При помелі зерна кукурудзи виділяють зародок. Борошно тонкого помелу одержують із ендосперму, крупного — із ендосперму і невеликої кількості периферійних частинок. Тонке кукурудзяне борошно має зольність не більше 0,9%, залишок на шовковому ситі № 23 не більше 2%, прохід через сито № 32 — не менше ЗО%. Борошно кукурудзяне крупного помелу має зольність не вище 1,3%, залишок на металевому ситі № 56 має бути не більшим 2%.

У кукурудзяному борошні нормується вміст жиру. У борошні тонкого помелу допускається вміст 2,5% жиру, а крупного — 3%.

Основною складовою цього борошна є крохмаль (76-84%), який має високу атакуємість амілолітичними ферментами. Тому газоутворювальна здатність кукурудзяного борошна більша, ніж пшеничного однакового виходу, а активність амілаз менша. Білки складають 8-11% від маси борошна. У білку кукурудзяного борошна найбільший вміст становлять проламіни (зеїн) — 42% на CP білків, глютеліни — 21,3%. Вони мають слабку водопоглинальну здатність, не утворюють клейковину, тобто хлібопекарські властивості цього борошна низькі.

За найбільш дефіцитними амінокислотами (лізин, триптофан, метіонін) білки кукурудзи поступаються білкам пшениці.

3.3 Вівсяне борошно

У хлібопеченні вівсяне борошно використовують частіше для виробництва печива. Для збагачення хліба харчовими волокнами, незамінними амінокислотами використовують зерна вівса. У білках вівса лізину міститься удвічі більше, ніж у білках пшениці.

З вівса виробляють борошно дієтичне вівсяне. В його складі білків — 13; жирів — 6,8; крохмалю — 67,6; золи — 1,8%. Борошно порівняно з пшеничним і житнім містить майже у два рази більше калію, магнію, фосфору. У білках вівса превалюють глютеліни (авенін).

3.4 Ячмінне борошно

Ячмінне борошно використовують для виготовлення хліба, перепічок у районах, де інші злаки не культивують. Це північні або високогірні райони. Зерно ячменю містить у середньому 16% білків, з яких 60% — проламіни (гордеїн) і глютеліни. З ячмінного борошна у теплій воді можна відмити клейковину, за якістю вона — короткорвана, нееластична, її гідратаційна здатність низька (90-160%), має сірий колір. Хліб з ячмінного борошна низької якості, він швидко черствіє. Додавання 10% цього борошна до пшеничного другого сорту незначно впливає на якість хліба.

За сумою незамінних амінокислот білок ячменю повноцінніший, ніж білок пшениці. У ньому міститься більше лізину на 47 і треоніну на 31%.

У ячмінному борошні міститься,%: білків — 10,0; жирів — 1,6; крохмалю — 55,1; золи — 1,4.

3.5 Соєве борошно

Із сої виробляють дезодороване борошно повножирне, напівзнежирене і знежирене. Дезодорування (пропарювання) проводять з метою видалення пахучих речовин, а також речовин, що надають сої гіркого смаку. Залежно від крупності помелу, вмісту клітковини, кольору кожен із видів соєвого борошна виробляється вищого або І сорту.

Повножирне соєве борошно виробляють із зерен сої, що мають світле забарвлення. Одержують борошно кремового кольору. У цьому борошні вміст білків складає 38,5, жирів — 20,2; цукрів — 9; клітковини — 2,6; крохмалю — 16; золи — 4,7%.

Напівзнежирене борошно виробляють із макухи після виділення олії методом пресування. Це борошно жовтого або світло-коричневого кольору, містить,%: 6,3 — жиру, 45,6 — білків, 20,7 — крохмалю, 5,2 — золи.

Знежирене борошно виготовляють із шроту (після видалення олії з насіння сої екстрактивним методом). Колір його світло-жовтий або сірий. Вміст,%: жиру — 1, білків — 48,9, крохмалю — 21, золи — 5,3.

Соєве борошно використовують у хлібопекарській промисловості як добавку, що поліпшує харчову цінність виробів. Насіння сої характеризується підвищеним вмістом лізину — до 6% від маси білків.

4. Зміни хлібопекарських властивостей борошна під час дозрівання і подальшого зберігання

Свіжезмелене борошно, має низькі хлібопекарські властивості та характеризується як слабке за силою. З часом у процесі зберігання його хлібопекарські властивості покращуються.

Розпізнають три періоди у зміні якості борошна під час зберігання: період дозрівання, під час якого якість борошна помітно покращується; період стабільної якості та період погіршення якості, а при надмірно тривалому зберіганні, особливо у несприятливих умовах, борошно псується, проявляється згіркнення, прокисання, злежування, пліснявіння.

4.1 Дозрівання борошна

Процес покращання хлібопекарських властивостей свіжезмеленого борошна під час зберігання характеризується терміном — дозрівання борошна.

Борошно, що не дозріло, має слабку клейковину, низьку водопоглинальну здатність, підвищену активність ферментів, високу автолітичну активність. Особливо гострою є необхідність дозрівання свіжезмеленого борошна із зерна нового урожаю.

Причиною покращання хлібопекарських властивостей борошна при дозріванні є процеси, що відбуваються в ньому під впливом ферментів, кисню повітря, зміни вологості тощо.

Характер та інтенсивність цих процесів, залежать від сорту борошна, умов зберігання: температури, відносної вологості, освітлення, повітрообміну, терміну зберігання,

У процесі дозрівання змінюються вологість борошна, кислотність, колір, склад ліпідів, білків, вуглеводів, активність ферментів, відбуваються глибокі зміни у стані білково-протеїназного комплексу борошна, який визначає його силу.

Зразу після помелу відбувається перерозподіл вологи по всій масі борошна. При зберіганні вологість борошна змінюється. Вона може знижуватись або зростати залежно від вихідної вологості борошна і параметрів повітря у приміщенні.

Між відносною вологістю повітря і вологістю борошна встановлюється рівновага, тобто борошно набуває рівноважної вологості. При рівноважній вологості тиск парів у капілярах борошна дорівнює тискові парів у навколишньому повітрі. Чим вища відносна вологість повітря, тим більша рівноважна вологість борошна. Практично при зберіганні борошна у мішках або бункерах вологість борошна змінюється дуже повільно.

Основним результатом періоду дозрівання є покращання сили борошна. Доведено, що ці зміни тісно пов'язані зі змінами у ліпідному комплексі борошна.

Ліпіди борошна — нестійкі сполуки, вони зазнають змін у результаті ферментативного гідролізу та окислення. При зберіганні тригліцериди (триаце-тилгліцерини) під дією ферменту ліпази гідролізуються з утворенням гліцерину (гліцеролу) і вільних жирних кислот.

Гідроліз відбувається по ефірному зв'язку з приєднанням води.

У жирних кислотах кількість подвійних зв'язків зменшується і накопичуються гідроксильні групи.

Вода, що бере участь у цій реакції, дисоціює на водень і гідроксил. Водень приєднується до кислотного залишку, а гідроксил — до спиртового радикалу.

Розпад тригліцеридів протікає послідовно, з утворенням проміжних продуктів реакції моно- і дигліцеридів.

Глибина ферментативного гідролізу характеризується вмістом вільних жирних кислот, тобто величиною кислотного числа жиру.

Кислотне число визначається за кількістю мг КОН, необхідного для нейтралізації цих кислот в 1 г жиру.

При підвищеній вологості ліпаза активна навіть при температурі, нижчій за 0 °С, вона інактивується при 80 °С.

Гідролітичного розпаду зазнають також фосфоліпіди з утворенням гліцеридів, жирних кислот, фосфорної кислоти і азотистої основи. Накопичені жирні кислоти під дією ліпоксигенази окислюються з утворенням пероксидів і гідропероксидів. Продуктами їх розкладу є такі речовини, як вода, С0₃, CO, мурашина і оцтова кислоти, альдегіди, кетони тощо, які надають борошну неприємного смаку і запаху, відбувається згіркнення борошна.

Швидкість окислення у значній мірі залежить від наявності кисню. Механізм реакції окислення пояснює перекисна теорія Баха — Енглера і теорія ланцюгових реакцій Н.Н.Семенова. Згідно перешеної теорії, проміжними продуктами окислення є пероксиди різних типів: насичені — при окисленні насичених жирних кислот; ненасичені або циклічні — при окисленні ненасичених жирних кислот.

Кисень при контакті з ненасиченими жирними кислотами приєднується за місцем подвійного зв'язку з утворенням циклічного пероксиду. Так, при окисленні олеїнової кислоти утворюється циклічний пероксид цієї кислоти:

Після розщеплення тригліцеридів ліпазою і накопиченням вільних жирних кислот активізується дія ліпоксигенази. Цей фермент особливо енергійно окислює саме вільні, а не зв'язані в тригліцеридах жирні кислоти, з утворенням гідро-пероксидів:

При зберіганні борошна реакції окислення жирів інтенсифікуються у часі. Це добре пояснюється теорією ланцюгових реакцій Н.Н.Семенова. За цією теорією, окислення пов'язане з розвитком ланцюгової реакції через вільні радикали, що мають вільні валентності та підвищену реакційну здатність.

При утворенні пероксидів і гідропероксидів з'являються початкові вільні радикали. Вони можуть утворюватися внаслідок розриву найслабшого із ковалентних зв'язків. Ці радикали переходять у стійкий валентно-насичений стан, утворюючи при цьому нові продукти окислення та інші вільні радикали. Останні, маючи вільну валентність, як і попередні, утворюють нові сполуки і нові вільні радикали, тобто постійно збуджується ланцюгова реакція:

Чим більше накопичується пероксидів і гідропероксидів, тим більше збуджується нових ланцюгів окислення, тим активніше йде процес окислення, накопичуються продукти окислення: карбонільні (альдегіди, гліцероальдегіди) і карбоксилвміщуючі сполуки (мурашина, оцтова та інші кислоти), що погіршують смак і аромат. Згіркнення жирів під дією ферментів ліпази і ліпоксигенази відбувається приблизно за такою схемою, рис. 3.13. Швидкість реакції прискорюється під дією світла, температури, кисню, іонізуючого опромінювання. Реакція уповільнюється у присутності інгібіторів окислення (антиокислювачів). Природними антиокислювачами є токофероли, каротиноїди, фосфатиди та інші речовини.

При тривалому зберіганні в несприятливих умовах накопичується значна кількість продуктів розкладу жирів, борошно гіркне.

У пшеничному борошні міститься 1,4-2,3% ліпідів. З цієї кількості 65% становлять вільні ліпіди. Саме у вільних ліпідах з перших днів зберігання відбуваються гідролітичні та окислювальні процеси. Зв'язані ліпіди починають змінюватись тільки після 40 діб зберігання.

Сортове борошно містить менше жиру, ніж обойне, але гіркне швидше. Причиною цього є наявність у обойному борошні токоферолів, що мають властивості антиоксидантів.

При дозріванні борошна саме ненасичені жирні кислоти у першу чергу окислюються і утворюють сполуки — пероксиди, гідропероксиди жирних кислот, що мають велику окислювальну активність. Ці сполуки окислюють пігменти борошна, внаслідок чого воно світлішає, а також компоненти білково-протеїназного комплексу. Під дією перекисних сполук і кисню повітря зазнають змін третинна і четвертинна структури білкових молекул.

В молекулах білку сульфгідрильні групи — SH окислюються з утворенням додаткових дисульфідних зв'язків. Структура білкової молекули ущільнюється, знижується податливість білків до дії протеїназ.

Накопичення у борошні активних продуктів гідролізу і окислення ліпідів зумовлює утворення ліпопротеїдів — продуктів взаємодії білків з цими сполуками. Збільшення вмісту ліпопротеїдів сприяє покращанню еластичності білків клейковини.

Ущільнення молекули білків унаслідок окислювальних процесів, зменшення активності ферментів і активаторів протеолізу, утворення додаткової кількості ліпопротеїдів обумовлюють зменшення у борошні вмісту сирої клейковини (вміст сухої клейковини залишається без змін), покращання її пружності та еластичності, зменшення розтяжності. Особливо покращується якість клейковини слабкого за силою борошна. Через 1,5-2 місяці зберігання воно набуває властивостей середнього за силою, рис. 14.

При дуже інтенсивному гідролізі жирів, значному накопиченню пероксидів клейковина борошна значно укріплюється і може стати крихкою. Це спостерігається в борошні, що надмірно довго зберігалося і почало псуватись.

Окислювально-відновні процеси, що обумовлюють дозрівання борошна, тобто покращання його хлібопекарських властивостей, і в першу чергу сили борошна, активно відбуваються протягом перших 7-30 діб після помелу, потім протікають дуже мляво. Настає період відносно стабільних хлібопекарських властивостей борошна.

При підвищенні відносної вологості та температури наявність кисню прискорює дозрівання борошна внаслідок сприятливіших умов для окислювально-відновних процесів. За даними Н.П.Козьміної, найшвидше дозріває борошно при відносній вологості 80%, значно повільніше — при більш низькій вологості, а при <р = 40% — дуже слабко. В умовах більш високої вологості активніше протікає і процес гідролізу жирів (рис. 3.15). На швидкість дозрівання значно впливає наявність кисню. У безкисневій зоні укріплення клейковини відбувається дуже повільно.

Тому аерація борошна сприяє прискоренню його дозрівання, особливо підігрітим повітрям.

Заданими Є.Д.Казакова, аерація борошна повітрям при 25 "С протягом 6 год при питомих витратах повітря 2-3 м³/т борошна є оптимальними умовами для прискорення його дозрівання. Окислювально-відновні процеси у борошні активізуються при прогріванні його інфрачервоним опроміненням, обробці газоподібними сполуками окислювальної дії (двоокис хлору, окисли азоту, озон).

Вуглеводно-амілазний комплекс при дозріванні та подальшому зберіганні борошна не зазнає суттєвих змін, які б помітно позначились на якості хліба. Спостерігається, що внаслідок окислювальних процесів, які відбуваються в цей час у борошні, дещо ущільнюється міцела крохмалю, підвищується температура клейстеризації, знижується податливість його до дії ферментів. Це призводить до незначного зменшення цукро- і газоутворювальної здатності борошна. Вміст у борошні власних цукрів не змінюється.

На силу борошна впливає вміст у ньому пентозанів. У період дозрівання у борошні спостерігається полімеризація водорозчинних пентозанів. Це обумовлює підвищення в'язкості їх розчинів, а, значить, і покращання фізичних властивостей тіста, тобто сили борошна.

Процеси, що відбуваються у борошні під час зберігання, супроводжуються підвищенням кислотності борошна.

У результаті біохімічних процесів при зберіганні накопичуються кислі продукти. Це вільні жирні кислоти - продукти ферментативного гідролізу жирів; кислі фосфати — продукти взаємодії вільних жирних кислот і лужних фосфатів; продукти життєдіяльності мікроорганізмів. Велику роль у підвищенні кислотності борошна відіграє фермент фітаза, який відщеплює фосфорну кислоту від фітину (інозитфосфорної кислоти). Оптимальними умовами для дії фітази є рН 5,5. Але основна роль у підвищенні кислотності належить жирним кислотам.

За величиною кислотності судять про свіжість борошна. При оцінці цього показника визначають загальну кислотність борошняної суспензії.

Кислотність борошна залежить від його виду і сорту. Вищу кислотність мають житні сорти і сорти борошна високих виходів.

Наростання титрованної кислотності найбільш інтенсивно відбувається у перші 15-20 діб після помелу і становить долі градусу кислотності.

У процесі дозрівання і нормального зберігання колір борошна дещо світлішає. Причиною цього є окислення пігментів борошна: каротиноїдів, ксантофілів, хлорофілів. Ці речовини є ненасиченими сполуками і під дією пероксидів окислюються та знебарвлюються. Цей процес протікає дуже повільно, він активується при аерації борошна внаслідок насичення його киснем повітря. Але при певних умовах, а саме: при зберіганні борошна, що має підвищену вологість, за умови вмісту в ньому значної кількості амінокислоти тирозину може спостерігатись потемніння борошна. Цей процес частіше спостерігається при зберігання борошна із пророслого, морозобойного, недозрілого або ушкодженого клопом-черепашкою зерна.

Оскільки незначне підвищення кислотності борошна при дозріванні та деяке зниження цукроутворювальної здатності не можуть суттєво вплинути на якість хліба, вважається, що основною причиною поліпшення хлібопекарських властивостей борошна після дозрівання є покращання його сили в результаті змін, що відбуваються в білково-протеїназному комплексі внаслідок окислювально-відновних процесів, ініційованих ферментами борошна і киснем повітря.

У свіжезмеленому житньому борошні відбуваються такі ж самі біохімічні, фізико-хімічні та мікробіологічні процеси, як і в пшеничному, але інтенсивність їх слабша. Основною причиною цього явища є присутність у житньому борошні антиокислювачів — токоферолу, каротиноїдів, які стримують інтенсивність окислювальних процесів.

Найбільше значення має процес полімеризації водорозчинних пентозанів, адже у житньому борошні вони разом з необмежено набухаючими білками утворюють в'язкі розчини, що обумовлюють формоутримувальну здатність тіста.

Внаслідок дозрівання житнього борошна дещо покращується здатність нерозчинних білків набухати, підвищується «число падіння», незначно знижується автолітична активність борошна, зростає титруєма кислотність. Дозрівання борошна сприяє покращанню реологічних властивостей тіста, зменшується розпливаємість тістових заготовок.

Житнє борошно дозріває швидше, ніж пшеничне, в меншій мірі змінюється його якість при тривалому зберіганні.

Швидкість дозрівання як пшеничного, так і житнього борошна залежить перш за все від ступеню закінченості післязбирального дозрівання борошна. Борошно із свіжезібраного зерна дозріває довше. Слабке борошно дозріває довше, ніж сильне. Швидше дозріває борошно високих виходів, з більш високою вологістю, при вищій температурі зберігання та інших факторах. Тому точно встановити термін дозрівання борошна важко. Вважається, що пшеничне сортове борошно при температурі 20 ± 5 °С дозріває за 1,5-2 місяці, обойне — за 3-4 тижні, житнє — за 2 тижні.

Свіжезмелене борошно до поставки його на хлібопекарське підприємство має декілька днів відлежуватись на борошномельному підприємстві. Останні повинні відпускати пшеничне сортове борошно через 5, житнє сортове — через З, обойні сорти — через 2 доби після помелу. Згідно діючих нормативних документів, борошно з вологістю не більше 14,5% при зберіганні в нормальних умовах повинно не втрачати якість протягом 1 року.

4.2 Причини псування борошна

Несприятливими умовами для зберігання борошна вважається відносна вологість повітря у складі, вища за 75-80% і температура зберігання, вища за 25°С. Підвищена вологість борошна, вища 15%, також негативно впливає на його зберігання.

При надмірно довгому зберіганні у нормальних умовах або при зберіганні в несприятливих умовах борошно псується.

Борошно є сукупністю частинок живої тканини зерна, які зберігають здатність до біохімічних змін. Вони не мають оболонки і тому легко піддаються негативній дії вологи, кисню повітря, мікроорганізмів.

Частинки борошна при зберіганні мають здатність до газообміну. Борошно поглинає кисень і виділяє СО₂. За даними Є.Д. Казакова, 1 т свіжезмеленого борошна при 10 "С виділяє 6,4 г С0₂ за годину, а через місяць — 2,1 г. Газообмін у борошні є наслідком дихання частинок борошна, результатом хімічних окислювальних процесів (окислення ліпідів, каротиноїдів тощо), дихання мікроорганізмів.

Газообмін супроводжується виділенням певної кількості тепла, що призводить до підвищення температури борошна, його самозігрівання. Дихання — це процес окислення цукрів, відбувається за такою реакцією:

У процесі дихання беруть участь не лише цукри, а й органічні кислоти, білки, жири та інші сполуки. Волога, що виділяється, сприяє інтенсифікації процесу дихання. Воно відбувається тим інтенсивніше, чим вища вологість борошна. Підвищення вологості і температури створює умови для розвитку мікроорганізмів. Самозігрівання відбувається в умовах пониженого теплообміну з оточуючим середовищем за типом ланцюгової реакції. Вимикає в осередку маси з більш високою вологістю і передається на решту маси. Самозігрівання є також результатом низької теплопровідності борошна. При самозігріванні значно активізуються гідролітичні та окислювально-відновні процеси, що інтенсифікують псування борошна.

Мікроорганізми, що містяться в зерновій масі, при помелі переходять у борошно. Середня кількість їх у борошні коливається від 2-10'до 5- 10^b клітин у 1 г. Чим вищий сорт борошна, тим менша кількість мікроорганізмів у ньому, і навпаки. У борошні з вологістю до 14% постійно містяться вегетативні форми мікроорганізмів. При незначному підвищенні вологості (на 1-2%) кількість бактерій і плісняви значно збільшується.

Продукти життєдіяльності мікроорганізмів сприяють прискоренню псування борошна. Найбільш поширеним мікробіологічним псуванням борошна є пліснявіння, згіркнення. Борошно з такими дефектами стає непридатним до споживання.

У складі з аерозольтранспортним обладнанням (рис. 4.2) гнучкий шланг автоборошновоза (1) приєднується до приймального щитка (3) і через перемикач (4) по трубопроводу (5) компресором борошно подається у певний силос (6). Повітря від борошна відокремлюється через фільтри (7). Борошно, що надходить у мішках, завантажується у борошноприймач (2) і через перемикач (4) подається в силос. Для зважування борошна в опори силосу вмонтовані датчики (12). Під силосом установлено живильник (13), через який борошно аерозольт-ранспортом подається в борошнопровід. Через фільтр-розвантажувач (8) борошно надходить на просіювач (9), з якого шнековим живильником (10) транспортується в виробничі силоси (11), а з них на виробництво.

На окремих підприємствах з безтарним зберіганням борошна для внутрішньозаводського транспортування застосовують механічний транспорт (норії, шнеки), рис. 4.3.

Борошно при зберіганні в силосах, особливо при підвищеній вологості, ущільнюється в нижніх шарах, під час вивантаження з силосу утворює склепи, міцність яких обумовлюється такими факторами, як фізико-хімічні властивості борошна (вологість, крупність), сила зчеплення його частинок, щільність укладки, тривалість зберігання, геометричні параметри випускного отвору. Так, борошно з високою вологістю має нижчу текучість, ніж сухе борошно. Частинки пшеничного борошна І сорту мають меншу шорсткість, меншу площу контакту, ніж борошно II сорту, тому склепіння, що утворюється над отвором, слабке, тоді як борошно II сорту, маючи більш полідисперсний склад, утворює стійкіше склепіння над випускним отвором.

Для руйнування склепінь на конусній частині силосу встановлюють вібратори або беруть днище силосу стисненим повітрям, які надають текучості нижньому шару борошна.

При тривалому зберіганні борошна може відбуватись його самозігрівання.

Це явище особливо часто спостерігається при зберіганні вологого борошна, а також при високій (30-35 °С) температурі повітря внаслідок інтенсифікації процесу дихання.

Борошно стандартної вологості може зберігатись в силосах ЗО діб. Для запобігання злежування і самозігрівання при тривалому зберіганні борошно періодично перекачують з одного силосу в інший.

На якість борошна, що зберігається в складах відкритого типу, погодні та кліматичні умови не справляють суттєвого впливу, тому що борошно внаслідок його хімічного складу і наявності повітряних прошарків між частинками має низькі теплоємність і температуропровідність. Внаслідок цього на внутрішніх стінках силосів не конденсується волога.

Безпосередній вплив температури навколишнього повітря позначається лише на невеликому верхньому прошарку борошна. Середні прошарки через низьку теплопровідність борошна майже не відчувають впливу температури зовнішнього повітря і зберігають початкову температуру. Так, за даними В.В.Мухіна і Т.П.Ейвіної, при зберіганні борошна при температурі мінус 21,9 °С, температура в суміжному із стінкою шарі була плюс 2-6 °С, на відстані 400 мм від стінки — плюс 12-14 °С, в центральних шарах — плюс 18-20 °С. Маса охолодженого борошна, що зберігається в бункері, становить біля 15% всієї його маси.

При розвантаженні борошна розташовані біля стінок силосу шари поступово змішуються з теплішими шарами, ближчими до центру. Внаслідок такого перемішування борошно з ємкості для зберігання надходить на виробництво з досить стабільною по всій масі температурою. Під час транспортування у виробничі ємкості, а потім — до тістомісильних машин температура борошна підвищується на 5-6 °С.

Оскільки температура борошна, що йде на замішування тіста зі складу відкритого типу, на 2-5 °С нижча, ніж температура борошна, що зберігається в складі закритого типу, для одержання тіста потрібної температури на замішування подають більш гарячу воду.

При безтарному способі зберігання борошно дозріває скоріше. В ньому активніше протікають складні фізичні та біохімічні процеси, що сприяють покращанню хлібопекарських властивостей. Цьому сприяє тісний контакт борошна з атмосферним киснем. Під час його транспортування шнеками і трубопроводами, інтенсифікується окислення ліпідів з утворенням пероксидів і гідропероксидів, які сприяють ущільненню клейковини, окислюють пігменти борошна. Поряд з цим, ліквідується на складі важка фізична праця, витрати на тару, покращується санітарний стан складу, майже в 10 разів зменшуються втрати борошна. При тарному зберіганні на кожному мішку залишається 50-100 г борошна, що складає 0,1-0,2%, при безтарному зберіганні втрати борошна становлять 0,02% від загальної маси.

На складах зберігання борошна, як тарним, так і безтарним способом, необхідно підтримувати належний санітарний стан для запобігання розвитку шкідників — кліщів, жуків, метеликів, гризунів (рис. 4.4). З метою запобігання появи борошняних шкідників всі з'єднання в обладнанні повинні бути добре ущільнені. Приміщення складів, обладнання, трубопроводи слід періодично чистити. Виходячи з вегетативного періоду розвитку комах, чищення борошняних ліній та іншого обладнання складів рекомендується проводити влітку 1 раз на 10 діб, взимку — один раз на 15 діб, механічне очищення силосів — один раз на місяць. Пил з колон і стінок необхідно прибирати двічі на місяць.

Підготовка борошна до виробництва передбачає змішування окремих партій, просіювання та видалення металомагнітних домішок.

Кількість ліній для просіювання залежить від потужності та режиму роботи підприємства, витрат борошна, кількості його сортів. На підприємствах потужністю більше 45 т/добу необхідно мати одну резервну поточну лінію для просіювання борошна. До складу поточної лінії входить просіювач з системою уловлювання металомагнітних домішок, автоваги з підваговим бункером на 2-3 порції (при наявності тензометричного зважування ваги можна не встановлювати), шнек для транспортування борошна у виробничі силоси.

Борошно одного сорту, що надійшло на підприємство, може мати різні хлібопекарські властивості. Тому за результатами аналізу його якості лабораторією складається суміш борошна з двох або більше партій, яка передбачає покращання якості однієї партії за рахунок іншої. Суміш складається за тим показником, що відхиляється від норми. Так, слабке за силою борошно змішують з сильним; борошно, що здатне до потемніння — з борошном нормальної якості тощо. Різні партії борошна змішують у простих співвідношеннях (1:1,1:2,1:3 тощо) на спеціальних машинах — борошнозмішувачах або за допомогою живильників безперервної дії, механічних дозувальників ДМР-1, ДМР-3 тощо.

Співвідношення борошна різних партій в суміші встановлюється за пробним лабораторним випіканням і розраховується за методом середнього арифметичного. Якщо є борошно двох партій із показниками А і В, а необхідно отримати суміш із середнім показником С, то на 1 кг борошна однієї партії А потрібно борошна іншої партії Х = (А-С)/(С-В), кг При зберіганні борошна у мішках змішування партій з різною якістю частіше здійснюють вручну. Так, при змішуванні борошна у пропорції 1:2 на один мішок борошна однієї партії дають 2 мішки борошна іншої партії.

Змішування борошна проводиться і при виготовленні виробів із суміші різних видів або сортів борошна — житнього і пшеничного, пшеничного першого і другого сорту тощо.

Частіше при виробництві хліба зі змішаних видів або сортів борошно одного сорту або виду додають в опару або закваску, а іншого — в тісто.

Борошно, що надходить на виробництво, обов'язково треба просіювати крізь сита дротяні №№ 2,8-3,5. Метою просіювання є видалення із борошна випадкових домішок.

Для просіювання борошна використовують машини з барабанними або плоскими ситами. Це такі просіювані, як пірамідальний бурат ПБ-1,5 з п'яти- або шестигранним барабаном з закріпленими на ньому змінними ситовими рамами; просіювачі Ш2-ХМВ, «Вороніж», «Піонер ПП» з нерухомими барабанними ситами та інші, рис. 4.5.

При просіюванні розпізнають дві фракції борошна: прохід — часточки борошна, що пройшли крізь отвори сита, і схід — залишок на ситі, який іде у відходи. Під час просіювання борошно розпушується, підігрівається, керується, що сприяє покращанню його хлібопекарських властивостей. Перед початком роботи необхідно перевірити цілісність сит на борошнопросіювачі. Один раз на добу проводять очищення сит. Постійно слідкують за кількістю і характером сходу з сит.

Для вилучення з борошна металомагнітних домішок у вихідних каналах машин для просіювання встановлені магнітні уловлювачі, які складаються із стальних магнітних дуг. Підйомна сила магнітів повинна бути не меншою 8 кг на 1 кг магніту. При зниженні вантажопідйомності магнітні дуги намагнічують. Перевірку її проводять один раз на 10-15 діб. Для гарантування повного видалення металомагнітних домішок необхідно магнітні дуги встановлювати з розрахунку 2 см на 1 т борошна, що проходить через борошняну лінію за 1 добу зі швидкістю не більше 0,5 м/с. Шар борошна, що переміщується під полюсами магнітів, повинен бути товщиною до 10 мм.

Магнітні уловлювачі від металомагнітних домішок очищають один раз за зміну. Лабораторія контролює масу і характер домішок, що фіксується в спеціальному журналі.

Просіяне і очищене від металомагнітних домішок борошно транспортують у витратні виробничі силоси. Місткість цих силосів повинна забезпечити безперервну роботу тістоприготувального обладнання протягом 1-2 змін і складає здебільшого 1-1,5 т борошна кожен.

Солод світлий житній неферментований, темний житній ферментований і світлий ячмінний зберігають у мішках на піддонах або безтарним способом при температурі не вище 18 °С в сухих приміщеннях, обладнаних вентиляцією.

Солод, що відпускається на виробництво, просіюють крізь дротяне сито № 3,4-4,0 і пропускають крізь магнітні установки.

4.2 Зберігання і підготовка до виробництва хлібопекарських дріжджів, солі, води та додаткової сировини

Дріжджі хлібопекарські пресовані надходять на хлібопекарські підприємства охолодженими до температури 0-4 °С у вигляді загорнутих у папір брусків по 500 і 1000 г, упакованих у полімерні, картонні або дощані ящики. Дріжджі — продукт, що швидко псується, тому зберігають їх у холодильних камерах або шафах при температурі від 0 до 4 °С з відносною вологістю не вище 75%. Гарантований термін зберігання — 12 діб. Охолоджені дріжджі знаходяться у стані анабіозу і тому певний час зберігають якість. Рекомендується мати запас пресованих дріжджів не менше ніж на 3 доби.

У процесі зберігання дріжджів при більш високій температурі відбувається автоліз дріжджових клітин, внаслідок чого вони пом'якшуються, підвищується їх кислотність, знижується підйомна сила, зростає вміст глютатіону у відновній формі. Допускається зберігання змінного або добового запасу пресованих дріжджів в умовах цеху.

Підготовка пресованих дріжджів до виробництва полягає у звільненні їх від упаковки, грубому подрібненні та приготуванні дріжджової суспензії при співвідношенні дріжджів і води приблизно 1:3 або 1:4. Температура суспензії має бути 26-32, але не вища 37 °С. Суспензію готують у ємкостях з мішалкою.

Перед подачею на виробництво дріжджову суспензію необхідно пропустити крізь сито з отворами не більше 2,5 мм.

Заморожені дріжджі поступово розморожують при температурі 4-6, бажано — не вище 8 °С. Швидке розморожування знижує їх підйомну силу.

У разі необхідності проводять активацію пресованих дріжджів з метою виведення їх із стану анабіозу. У процесі активації дріжджові клітини стають фізіологічно активнішими, їх ферментативний комплекс переключається з аеробного дихання на спиртове бродіння (анаеробний процес), підвищується їх мальтазна активність, покращується підйомна сила.

Сутність активації така. Готується живильне середовище з борошна або борошняної заварки з доданням сировини, багатої на ферменти, цукри, водорозчинні білки тощо. Це може бути солод або ферментні препарати, цукор, соєве борошно чи інші добавки. У живильне середовище вносять дріжджі. Активацію проводять протягом 30-90 хв при 30-32 °С вологість живильного середовища 65-75%.

Активацію дріжджів хорошої якості доцільно проводити при безопарному і прискореному способах приготування тіста. Якщо дріжджі мають низьку якість, їх ефективно активувати та використовувати переважно при опарному способі приготування тіста.

Активацію дріжджів А.Г.Гінзбург запропонував проводити таким способом. Готують заварку з 1,3-3,0% борошна від загальної кількості його в тісті й води у співвідношенні 1:3, ретельно розмішуючи. При температурі 58-64 °С додають неферментований солод у кількості 0,2-0,4% до маси всього борошна. Далі заварку розводять холодною водою до необхідної вологості. Коли заварка охолоне до температури 35 "С, додають 1,3-2% пшеничного і 0,5% соєвого борошна до загальної кількості борошна і вносять пресовані дріжджі. Після розмішування живильна суміш повинна мати температуру 30-32"С. У цій суміші дріжджі активують близько 1 год. Активовані дріжджі подають на замішування опари або тіста. Живильне середовище можна готувати і без додання солоду і соєвого борошна. Підйомна сила за кулькою активованих цим способом дріжджів 8-9 хв, вологість 75-78%, кислотність 3,5-4,5 град.

Є також спосіб активації, за яким заварку готують з борошна і води у співвідношенні 1:2,5 або 1:3, охолоджують до температури 63-65 °С і додають 1 кг борошна або неферментований солод, оцукрюють 15-20 хв. Оцукрену заварку охолоджують до температури 30-32 °С. В одержане живильне середовище вносять пресовані дріжджі, які активують протягом 1 год.

За іншим способом заварку охолоджують до температури 45-50 °С і додають амілоризин П10Х або Фунгаміл 0,002 кг на 100 кг борошна в тісті. Оцукрення триває протягом 1 год. Оцукрену заварку розводять холодною водою і при температурі 30-32 °С вносять дріжджі. Дріжджі активують протягом 1 год.

При виготовленні булочних або здобних виробів застосовують прискорений спосіб активації. За цим способом готують живильне середовище із борошна, води і цукру у співвідношенні 1:1,5:0,3. У цьому середовищі дріжджі активують 30-40 хв.

Сучасні активні пресовані дріжджі, наприклад дріжджі групи ЛЕСАФР, світового лідера по виробництву дріжджів, завдяки своїй високій бактеріальній чистоті, ферментативній активності, якості упаковки зберігають свої технологічні властивості протягом 7 тижнів і не потребують активації. Перед подачею на виробництво їх розводять водою у співвідношенні 1:3 або 1:4.

Сушені дріжджі надходять на хлібопекарські підприємства упакованими в жерстяні банки місткістю 100-2000 г, у пакети з полімерних матеріалів — 10-2000 г або в паперові мішки по 10-25 кг чи ящики, вислані пергаментом, по 10-20 кг.

Сушені дріжджі дуже гігроскопічні. Вони швидко втрачають свою активність під дією кисню повітря і вологи. Тому їх зберігають у сухих, таких, що мають вентиляцію, приміщеннях при температурі, не вищій 15 °С.

Перед використанням сушені дріжджі необхідно активувати, попередньо розмочивши їх у воді з метою регідратації: 1 кг дріжджів рекомендується замочувати в шестикратній кількості теплої води. На цей час високоактивні сушені дріжджі виготовляють Львівський дріжджзавод «Ензим» і Трипільський біохімзавод. Ці дріжджі, окрім дріжджових клітин Sacharomices cerevisiae, містять емульгатор харчовий. Термін їх зберігання 5 місяців при температурі 15 °С. Перед використанням дріжджі розчиняють у воді з температурою 35-40 °С і гідратують протягом 15-20 хв. 1 кг цих дріжджів замінює 4 кг пресованих.

Сушені активні дріжджі інофірм, наприклад САФ-ЛЕВЮР, в упаковці можна зберігати протягом двох років при кімнатній температурі у сухому затемненому місці. Ці дріжджі перед використанням необхідно розвести у воді при 38 °С у співвідношенні 1:4 або 1:5.

Сушені дріжджі цієї фірми типу «Інстант» у вакуумній упаковці також зберігають якість протягом 2 років. Вони не потребують попереднього зволоження, їх не активують, а вносять при замішуванні опари або тіста без попереднього розмочування. Ці дріжджі додають у тісто приблизно через 3-5 хв після початку змішування інших інгредієнтів.

Дріжджове молоко на хлібопекарські підприємства доставляють охолодженим до 3-10 °С в автоцистернах з термоізоляцією. На хлібозаводі дріжджове молоко зберігають при 2-15 °С в стальних ємкостях з водяною сорочкою і мішалкою для періодичного перемішування з метою забезпечення однорідної консистенції по всій масі продукту.

Ємкості необхідно мити і дезінфікувати після кожного спорожнення. Термін зберігання дріжджового молока при температурі 5-10 "С — 2 доби, при 0-4 °С — З доби.

Оскільки концентрація дріжджів у дріжджовому молоці буває різною (400-560 г на 1 дм¹), для зручності дозування його розводять водою до певної постійної концентрації.

Із ємкостей для зберігання дріжджове молоко відцентровим насосом подається у напірні баки. Необхідна кількість його відміряється дозатором. Для санітарної обробки ємкостей і трубопроводів до обладнання для зберігання дріжджового молока підводять холодну, гарячу воду, пару.

Перед пуском на виробництво дріжджове молоко доцільно пропустити через дротяне сито з розміром вічок не більше 2,5 мм.

Сіль постачають на хлібозаводи в мішках чи насипом у самоскидах або вагонах і зберігають в окремих сухих приміщеннях з відносною вологістю повітря не вище 75% у засіках або ящиках з кришками у кількості з розрахунку 15-добо-вої потреби.

Останнім часом сіль здебільшого зберігають у вигляді розчину в металевих або залізобетонних ємкостях. Ємкості розділені на 3-4 відсіки перетинками з отворами-фільтрами: один відсік — для приймання солі, решта — для відстоювання розчину. У приймальний відсік засипають сіль і подають воду. Через отвори у трубопроводі, що розташований на дні відсіку, подають повітря. Вода, просочуючись через шар солі, утворює насичений розчин, який через фільтри переливається у відсіки для відстоювання, а з останнього з них насосом подається на виробництво. Сіль швидше розчиняється при температурі 30 °С і перемішуванні. З подальшим підвищенням температури розчинність солі практично мало змінюється.

Для забезпечення правильності дозування солі рекомендується готувати розчин із стабільною густиною, яку перевіряють ареометром. За густиною визначають концентрацію за табл. 4.1.

Таблиця 4.1. Концентрація хлориду натрію при різній відносній густині розчину і температурі 20 °С

Відносна густина	Вміст солі		Відносна густина	Вмісі солі
	% до маси розчину або кг на 100 кг розчину	% до об'єму розчину або кг на 100 л розчину		% до маси розчину або кг на 100 кг розчину	% до об'єму розчину або кг на 100 л розчину
1,0707	10	10,7	1,1394	19	21,6
1,0781	11	11.9	1,1473	20	22,9
1,0856	12	13,0	1,1553	21	24,3
1,0931	ІЗ	14,2	1,1633	22	25,6
1,1007	14	15,4	1,1714	23	26,9
1,1083	15	16,6	1,1796	24	28,3
1,1160	16	17,9	1,1879	25	29,7
1,1237	17	19,1	1,1963	26	31,1
1,1315	18	20,4	-	-	—

Так, при густині 1,1963 концентрація солі становить 26%. Якщо концентрація розчину солі в останньому відсіку менша передбаченої, його перекачують у приймальний відсік для насичення.

При зберіганні солі в сухому вигляді для одержання чистого сольового розчину застосовують дво- і трикамерні солерозчинники, принцип роботи яких схожий з принципом роботи солерозчинника для зберігання солі у розчині, рис.4.6.

Норми витрати солі передбачають дозу чистої солі за сухими речовинами. Різниця між вмістом товарної солі, витраченої на

приготування сольового розчину, і фактичним вмістом чистої солі (NaCI) у розчині не повинна перевищувати масу сторонніх домішок, зазначених у сертифікаті на сіль (нерозчинний осад, волога, сторонні включення та ін.).

Сольовий розчин при замішуванні тіста дозують за рецептурою залежно від його густини.

Цукор надходить на підприємство у тканинних, поліпропіленових або паперових мішках. Мішки з цукром укладають на стелажі у штабелі по 8 рядів у висоту або завантажують у металеві бункери при безтарному зберіганні. Зважаючи на те, що цукор дуже гігроскопічний, склад повинен бути сухим, чистим, з відносною вологістю повітря 70%. На хлібозаводі зберігають 15-добовий запас цукру-піску.

У виробництві цукор використовують у вигляді профільтрованого розчину. У здобні вироби з низькою вологістю цукор вносять у сухому вигляді. При цьому його попередньо просіюють крізь сито з отворами 3 мм і пропускають крізь магнітні металовловлювачі.

Останнім часом на деякі підприємства надходить цукровий сироп. Сироп має концентрацію до 70%, добре зберігається і транспортується по трубопроводах при температурі 40-60 °С. Його доставляють на хлібозаводи в автоцистернах і зливають у ємкості. Насосом сироп подають у напірні баки, а звідти — на виробництво. Термін його зберігання — не більше 2 діб.

На більшості підприємств розчин цукру готують густиною 1230-1300 кг/м³ (концентрація 50-62%) у спеціальних цукророзчинниках - ємкостях з мішалкою. Температура цукрового розчину біля 40 °С. Приготовлений розчин перекачують у збірну ємкість, концентрацію цукру визначають за відносною густиною, табл. 4.2.

На деяких підприємствах цукор зберігають у вигляді розчину 60-70%-ї концентрації. При такій концентрації в разі зниження температури може спостерігатися кристалізація сахарози. Щоб уникнути кристалізації, до цукрового розчину додають 2,5% кухонної солі до маси цукру в розчині. Цукрово-сольовий розчин не кристалізується при температурі приміщення, добре транспортується, зберігає свої властивості протягом трьох місяців.

Цукор з мішків засипають у бак, що має мішалки для розчинення. Взимку воду для розчинення нагрівають до температури 50-60 °С. В отриманий розчин цукру з мірного бачка додають сольовий розчин густиною 1200 кг/м³. Цукор-пісок перед розчиненням не очищують. Цукрово-сольовий розчин очищують на фільтрі, що встановлений між баком і насосом. Вміст цукру і солі у цьому розчині контролюють цукроміром або рефрактометром РПЛ-3 при постійній концентрації солі, що дорівнює 2,5% до кількості цукру в розчині. Для зручності контролю складена таблиця (табл.4.3).

Густина цукрово-сольового розчину 70% концентрації при температурі 20 °С повинна бути 1320 кг/м¹ за ареометром.

Кількість кухонної солі в цукрово-сольовому розчині визначають титруванням нітратом срібла.

При розрахунку рецептур необхідно враховувати, що частина солі вноситься в тісто з цукрово-сольовим розчином.

Жири. Тверді жири, масло коров'яче, маргарин надходять у ящиках або бочках. У цій упаковці жири зберігаються на піддонах у холодному темному приміщенні або холодильнику з постійною циркуляцією повітря при температурі не вище 10 °С. Масло коров'яче при температурі, нижчій за 8 °С, зберігає якість до 3 місяців, у замороженому стані — 12 місяців. Маргарин зберігає якість при температурі 0-4 °С 2 місяці; 4-10 °С — 1,5.

Перед надходженням на виробництво жири розтоплюють. Для цього їх звільняють від упаковки, очищують поверхню від забруднення, подрібнюють на шматки, перевіряють внутрішній стан жиру і закладають у жиротопку. Жиротопка — це циліндричний бачок з сорочкою для обігріву, в якій циркулює гаряча вода або пара, мішалкою і фільтром. Температуру жиру контролюють за допомогою електроконтактного термометра.

При розтопленні маргарину температура його не повинна перевищувати 40-45 °С. При більш високій температурі відбувається розшарування маргарину на жир і воду, що призводить до порушення рецептури виробів.

Трубопроводи для транспортування розтоплених жирів повинні мати термоізоляцію.

При виготовленні окремих видів виробів жири застосовують у твердому стані. В цьому випадку жир подрібнюють і перевіряють на наявність сторонніх домішок.

Рідкий маргарин, рідкий хлібопекарський жир надходять на хлібозаводи в термоізольованих автоцистернах, з яких їх перекачують у ємкості з пароводяними сорочками і мішалками для зберігання.

Виробничі витратні ємкості також мають термоізоляцію і мішалки. Для перекачування жиру застосовують шестирінчаті насоси.

Рідкий маргарин і рідкий хлібопекарський жир зберігають при температурі 17 ±2 °С. Термін зберігання рідкого маргарину — не більше 2 діб з моменту вироблення, рідкого жиру — не більше 10 діб.

Олії (соняшникова, кукурудзяна, бавовняна, соєва, гірчична тощо) надходять на підприємство і зберігаються у бочках або цистернах у темних приміщеннях з температурою 19 ±2 °С.

Розтоплені тверді жири, рідкі жири та олії перед подачею на виробництво проціджують крізь дротяне сито з отворами не більше 3,0 мм.

Жири у більшій мірі покращують якість виробів, якщо їх додавати у тісто у вигляді жиро-водних емульсій. До складу емульсії входять жир за рецептурою, вода і емульгатор. При приготуванні емульсії для виробів, що містять 5% і менше жиру до маси борошна, у складі її має бути 50% води, решта — жир і емульгатор. У разі вмісту більшої кількості жиру вода складає ЗО% від маси емульсії. Емульсію вносять у тісто з розрахунку передбаченої рецептурою кількості жиру.

Яйця. Яйця зберігаються у холодильних камерах при температурі від 0 до 4 °С окремо від сильно пахнучих продуктів. Перед використанням яйця дезинфікують для знищення бактерій, головним чином кишкової палички, що є на поверхні. Для цього яйця в сітчастому ящику на 5-10 хв занурюють у 2%-й розчин гідрокарбонату натрію, потім на 5-10 хв у 2%-й розчин хлорного вапна або 0,5%-й розчин хлораміну, після чого промивають під проточною водою протягом 3-5 хв. Для обробки яєць облаштовують спеціальне приміщення з трисекційними ваннами і столами.

Гусячі та качині яйця мають на поверхні хвороботворні бактерії. їх дозволяють використовувати лише при виготовленні дрібноштучних, здобних виробів, сухарів. Для дезинфекції їх миють у 0,75%-му розчині соляної кислоти, витримують 5-10 хв у 5%-му розчині хлорного вапна, промивають 5%-м розчином гідрокарбонату натрію або гіпосульфіту натрію і водою. Продезинфіковані яйця розбивають по 3-5 шт. в окремий посуд, перевіряють на запах і проціджують крізь сито з отворами не більше 3,0 мм у загальний посуд.

Для отримання окремо білка і жовтка останній затримують в одній частині шкаралупи, а потім виливають в окремий посуд. Шкаралупу гусячих і качиних яєць необхідно спалювати.

Яєчний меланж надходить на підприємство у жерстяних банках. Термін зберігання його при температурі мінус 12 °С — до 8 місяців.

Меланж перед використанням розморожують при температурі 45 °С у ванні з водою приблизно 2-3 год і проціджують крізь сито з отворами 3,0 мм. Меланж краще проціджується, якщо його розвести водою у співвідношенні 1:1. Розморожений меланж необхідно використати протягом 3-4 год при температурі приміщення або однієї доби, якщо зберігати його при температурі 3±1 °С.

Для змащування поверхні булочних виробів меланж змішують з водою у співвідношенні 4:1, після чого збивають.

Яєчний порошок, упакований у жерстяні банки, фанерні бочки, паперові або картонні ящики, зберігають у сухому, темному приміщенні з температурою від мінус 2 до плюс 20 °С. Він також може зберігатись у герметичній тарі до 12 місяців, у негерметичній — до 6 місяців.

Яєчний порошок просіюють і розводять водою у співвідношенні 1:(3-4), температура води 20 ±2 °С. Для кращого змішування спочатку до порошку додають невелику кількість води, щоб отримати сметаноподібну консистенцію, потім воду, що залишилась, добре перемішують і проціджують крізь сито з отворами не більше 1,0 мм.

Молоко. Молоко коров'яче пастеризоване поставляють і зберігають у бідонах при температурі 0...8 °С не більше 36 год після пастеризації в приміщенні, що має добру вентиляцію. При такій же температурі у бідонах зберігають вершки, сметану і сир — до 3 діб. Молоко згущене з цукром і стерилізоване згущене молоко зберігають при температурі 0-10 °С і відносній вологості не більше 85%.

Молоко сухе жирне і знежирене в герметичній і негерметичній упаковці зберігають при температурі 0-10 °С і відносній вологості повітря, що не перевищує 75% — в негерметичній тарі; 85% — у герметичній. В цих умовах сухе молоко в герметичній тарі можна зберігати 8 місяців, у негерметичній — 3 місяці.

Молоко згущене і сухе розводять водою при температурі ЗО "С, згущене у співвідношенні 1:2, сухе — 1:10, перемішуючи протягом 15-20 хв.

Нативну молочну сироватку постачають у молочних автоцистернах або флягах. На підприємстві зберігають у ємкостях з водяною сорочкою при температурі 10-15 "С одну добу, при 4-5 °С — 3 доби. Перед подачею на виробництво сироватку нагрівають до температури 30-45 °С. Суху сироватку перед використанням змішують з гарячою водою (40-60 °С) у співвідношенні 1:2.

Молоко коров'яче пастеризоване, а також розведене згущене, розведене сухе і розведену суху сироватку проціджують крізь сито з отворами не більше 1,0 мм.

Всі системи для зберігання і транспортування сироватки необхідно щодобово промивати спочатку холодною водою, потім 3%-ним освітленим розчином хлорного вапна, після чого — гарячою водою. Один раз на тиждень ємкості для зберігання сироватки необхідно мити теплою водою (35-40 °С) щітками.

Вода на хлібопекарські підприємства подається з місцевої мережі водопроводу, а при відсутності централізованого водопостачання — з артезіанських свердловин з обов'язковою побудовою внутрішнього водопроводу, незалежно від потужності підприємства і джерела водопостачання. Якість води, що витрачається для технологічних і побутових потреб, повинна відповідати вимогам нормативної документації на питну воду.

Бактеріологічний аналіз води здійснює санітарно-епідеміологічна станція відповідно до укладеного договору.

Воду, що використовується в технологічному процесі, доводять до необхідної температури, нагріваючи парою чи іншим способом.

Для забезпечення безперервного технологічного циклу виробництва, створення необхідного запасу і постійного тиску холодної та гарячої води у найвищій точці корпусу хлібозаводу передбачається приміщення, де встановлюють баки гарячої та холодної води. Баки ці проектують з ізоляцією і ставлять на піддони з відведенням в каналізацію. Ізолюються також всі трубопроводи холодної (від конденсації) і гарячої води (від охолодження).

Об'єми водяних баків проектують з розрахунку на 8-годинну витрату на всі виробничі потреби, включаючи витрати на душове обладнання (1 зміна). Температура гарячої води має бути 70 С.

Стічні води хлібопекарських підприємств можуть скидатись у міську (місцеву) каналізаційну сітку без попереднього очищення.

Інша сировина. Повидло, джем зберігають у бочках, банках, ящиках у сухих приміщеннях, обладнаних вентиляцією, при температурі від 0 до 20 °С,

Патоку зберігають у щільно закритих бочках або цистернах у прохолодному приміщенні. Патоку попередньо нагрівають до температури 40-45 "С для зменшення в'язкості. Допускається розведення водою для одержання розчину визначеної густини.

Перед подачею на виробництво патоку проціджують крізь сито з отворами не більше 3,0 мм.

Виноград сушений (без насіння) зберігають у мішках або ящиках у сухому приміщенні. Перед споживанням перебирають, промивають водою з температурою близько 40 °С і висипають на сито для стікання води.

Порошки плодові та овочеві зберігають у герметично закритій тарі. Перед використанням просіюють крізь сито № 1,8. пропускають крізь магнітні пристрої й змішують з водою у співвідношенні 1:3, 1:4 або 1:5 при температурі 40-45 °С.

Прянощі (аніс, кмин, коріандр, кориця, гвоздика, шафран та ін.) повинні зберігатися в щільно закритих ящиках на піддонах при температурі, не вищій 20 "С. Перед використанням їх просіюють: коріандр — крізь сито з круглими отворами 2,0-2,5 мм, кмин — 1.5 мм. При додаванні кмину, анісу і коріандру в заварку або тісто їх можна попередньо дробити. Подрібнення доцільно проводити порціями, оскільки при тривалому зберіганні подрібненої маси зникає аромат.

Мак просіюють крізь сито з отворами 2,0-2,5 мм, потім промивають водою на ситі з отворами 0.5 мм.

Горіхи, мигдаль та інші ядра обчищають від шкаралупи, а за її відсутності видаляють сторонні домішки і подрібнюють.

Ароматизатори (ванілін, арованілон, ванільний цукор, ефірні олії, есенції тощо) зберігають у герметичній тарі при температурі не вище 25 X. Есенції ароматичні харчові зберігають у закритих затемнених приміщеннях. Ванілін або арованілон використовують у вигляді водної суспензії у співвідношенні ароматизатора і води 1:20 або 0,25:20 відповідно, чи спиртового розчину в співвідношенні ароматизатора і спирту 1:0,5: 0,25:0.5. Допускається для використання ванілін у сухому вигляді.

Хімічні розпушувачі (гідрокарбонат натрію, карбонат амонію) зберігають у мішках або барабанах ізольовано від нагрівальних приладів і прямих сонячних променів при температурі, не вищій ЗО С. Гідрокарбонат натрію перед споживанням просівають крізь сито з отворами 1,5-2,0 мм або розчиняють і проціджують крізь сито з отворами 1,0- 1,5 мм.

Карбонат амонію розчиняють у холодній воді й проціджують крізь сито з отворами 1.5-2,0 мм.

Хімічні поліпшувачі (аскорбінова кислота, тіосульфат натрію та ін.), а також ферментні препарати і комплексні поліпшувачі, що використовуються в невеликій кількості, зберігають у лабораторії. Інші види поліпшувачів зберігають на складі підприємства у спеціально відведеному місці.

Підготовка поліпшувачів до виробництва здійснюється за технологічною інструкцією щодо використання поліпшувачів при виробництві хліба і хлібобулочних виробів.

Всі харчові добавки дозволяється використовувати згідно з чинними санітарними правилами по їх застосуванню і переліком харчових добавок, дозволених законодавством України для використання у харчових продуктах.