Фізико-хімічні методи дослідження хліба

Шляхом визначення мікроструктури тіста з пектиновмісними порошками встановлено, що клейковина тіста і пектинові речовини порошків утворюють єдиний каркас, що зумовлює укріплення структури тіста і знижує його здатність до розвитку об’єму в процесі бродіння і вистоювання.

Доведено, що пектиновмісні порошки в оптимальних дозах підвищують тривалість збереження виробами свіжості. Показано, що причиною цього явища є зміна співвідношення форм зв’язку вологи в хлібі в бік підвищення вмісту міцно зв’язаної води. Вміст зв’язаної води в хлібі з ПВП через 48 годин зберігання більше, ніж в хлібі без добавок на 26 % з ЯПП і 31 % з БПП [4].

Ознайомившись із різноманітною літературою, я зрозуміла що в Україні представлений широкий асортимент хлібних виробів з різним складом і властивостями. Кожен вид хліба має власну норму фізико-хімічних показників. Проте, згідно з аналізами лабораторії ДП "ЗАПОРІЖЖЯСТАНДАРТМЕТРОЛОГІЯ" фізико-хімічні показники багатьох різних видів хліба не є у нормі, що негативно впливає на якість хліба та його смакові якості. Ці відхилення свідчать про порушення виробниками рецептури та технології виробництва, описаних у ДСТУ.

Сучасні науковці активно працюють над технологіями виробництва поліпшених видів хліба, пропонуючи додавати такі домішки, які покращують смак, фізичні та хімічні показники, термін зберігання та інші показники якості хліба.

 

РОЗДІЛ 2

2.1 Фізичні властивості хліба

Основними показниками, які визначають фізичні властивості хліба є  вологість та пористість, які мають відповідати вимогам ДСТУ.

Вологість – це міра насиченості речовини водою. Вологість є важливим показником якості хліба. Підвищення вологості хліба є не бажаним, адже при підвищенні кількості вологи смакові якості та харчова цінність хліба зменшується . Хліб з підвищеною вологістю швидше піддається пліснявінню, захворюванням, легко деформується. Низька вологість хліба призводить до того, що він стає сухим, швидко черствіє, погіршується його смак.

Вологість пшеничного хліба вищого сорту має знаходитись в межах 34,0—45,5%, а вологість житнього хліба з обойного борошна не має перевищувати 53%.

Пористість хліба – це об’єм пор, який знаходиться у 100 об’ємних одиницях м’якуша. Пористий хліб легко засвоюється, адже добре просочується травними соками. Пористість вища у пшеничних сортів хліба, які у процесі виготовлення піддаються спиртовому бродінню. Під впливом високої температури хлібопекарної печі стінки пор, які складаються із білків, згортаються , що надає хлібу пишність.

Пористість вищих сортів пшеничного хліба може досягати 75% і вище. Проте пористість житнього хліба із обойного борошна рідко перевищує 55%. Пористість хліба – це така його властивість, яка підвищує його харчову цінність [5] .

2.2 Фізичні методи дослідження хліба

2.2.1 Метод визначення вологості хліба ДСТУ 7045:2009

Суть методу полягає в висушування наважки виробу за фіксованими параметрами температури і тривалості сушіння.

Порядок проведення аналізу

Відокремлюють м'якуш від скоринки і ретельно подрібнюють ножем, перемішують і одразу ж зважують у заздалегідь підсушених і тарованих металевих бюксах з кришками, дві наважки по 5 г кожна, з похибкою не більше 0,01г .

Наважки у відкритих бюксах з кришками поміщають у попередньо нагріту сушильну шафу СЕШ - 3М. Температура в шафі при цьому швидко падає. На протязі 10 хв. її доводять до 130 º С і при цій температурі продовжують висушувати протягом 45 хв. Висушування проводиться при повному завантаженні шафи.

Після висушування бюкси закриваються кришками і переносяться в ексикатор для охолодження на 20 хв. Охолоджені бюкси знову зважують і за різницею між масою до і після висушування визначають кількість випарувався Н 2 О з 5 г хліба. 

Вологість обчислюють за формулою:

                               (2.1)

, де m 1 - маса бюкси з наважкою до висушування, г ; 
m 2 - маса бюкси з наважкою після висушування, г ; 
m - маса наважки, г ;

Вологість обчислюється з точністю до 0,5% причому частки до 0,25 включно відкидають, частки понад 0,25 і до 0,75 включно прирівнюють до 0,5; понад 0,75 прирівнюють до одиниці [6]. 

2.2.2 Метод визначення пористості хліба ДСТУ 7045:2009

Порядок проведення аналізу

З середини виробу вирізають шматок шириною не менше 7-8 см. З шматка м'якушки на відстані не менше 1 см від корок роблять виїмки циліндром приладу Журавльова. Гострий край циліндра попередньо змащують рослинним маслом. Циліндр вводять обертальними рухами в м'якуш хліба. 

Заповнений м'якушкою циліндр укладають на лоток так, щоб обідок, його щільно входив в проріз, наявний в лотку. Потім хлібний м'якуш виштовхують з циліндра дерев'яною втулкою приблизно на 1 см і зрізують його біля краю циліндра гострим ножем. Відрізаний шматок м'якушки видаляють. М’якуш, який залишився в циліндрі  виштовхують втулкою до стінки лотка і так само відрізають біля краю циліндра. 

Для визначення пористості м'якушки роблять три циліндричних виїмки, для житнього хліба з суміші борошна - чотири виїмки об'ємом 27 ± (0,5) см 3 кожна і одночасно зважують. 

Обробка результатів:

                              (2.2)

, де П - пористість,% ; 
V - загальний обсяг виїмок хліба, см 3 ; 
m - маса виїмок, г ; 
- густина безпористої маси м'якушки, г/см 3 ;

100 – коефіцієнт перерахунку  у відсотки [7].

2.2.3 Непрямий метод визначення товщини і густини скоринки в хлібі

Порядок проведення аналізу:

• розрахувати густину цілого хліба (в кг/м) через його масу і об'єм;
• визначити густину м'якушки (в кг/) за допомогою приладу Журавльова (як при визначенні пористості хліба) через масу і об'єм виїмок;
• розрахувати вологість цілого хліба(%), враховуючи залишок сухої речовини в сухарних кришках після сушіння скибочок хліба;
• визначити вологість м’якушки хліба (%).

Базуючись на експериментальних і літературних даних, можна прийняти, що в момент закінчення процесу випікання середня вологість гарячої скоринки наближається до нуля, вологість центральних шарів гарячої м'якушки перевищує початкову вологість тіста на 1-2 %. При зберіганні хліба після випікання протягом 1-1,5 годин вологість кірки збільшується приблизно до 12 %.

Вологість скоринки холодного хліба можна визначити через вологості холодного і гарячого м'якуша.

Середня щільність скоринки в кг/м3:

               (2.3)

де - відповідно щільність цілого хліба і м’якушки, кг/; - відповідно влогість м’якушки, кірки, цілого хліба, %.

Кількість кірки в готовому хлібі, долі од.:

 (2.4)

Вологість скоринки холодного хліба, %:

 (2.5)

де А - вихідна маса хліба, г; В - маса висушених скибочок хліба, г; С - вміст сухої речовини в сухарних кришках, %.

Слід виходити з передумов, що під час охолодження співвідношення кірки і м'якушки залишається постійним, змінюються лише показники вологості кірки, м'якушки і цілого хліба. Це необхідно враховувати при визначенні товщини і густини кірки в гарячому хлібі при виході з пекарної камери. Результати розрахунків на базі експериментальних даних за пропонованою методикою надані в таблиці 2.

Непрямий метод визначення товщини і густини скоринки в хлібі можна використати при аналізах якості хліба, в розрахунках процесів тепло - та масообміну в робочих камерах хлібопекарських печей, для обґрунтування параметрів процесу випікання тощо.

Результати розрахунків на базі експериментальних даних за пропонованою методикою:

№		Хліб пшеничний подовий
	Показники	II ґатунку	I ґатунку	вищого ґатунку
1.	Вологість, % цілого остиглого хліба	40,0	38,8	38,0
1.1.
1.2.	м'якушки	47,0	46,0	44,5
1.3.	скоринки	11,2	10,6	10,7
1.4.	цілого гарячого хліба	39,0	38,0	37,0
1.5.	м'якушки	48,5	47,5	45,8
2. 2.1.	Кількість, доля од. м'якушки	0,804	0,800	0,807
2.2.	скоринки	0,196	0,200	0,193
3.	Маса цілого хліба, кг остиглого	1,000	0,999	1,003
3.1.
3.2.	гарячого	1,020	1,015	1,025
4.	Об'єм цілого хліба, м3	2,040x10'3	2,200x103	2,260x103
5.	Густина цілого остиглого хліба, кг/м3	490	454	444
6.	Маса виїмок м'якушки, кг	38,3	35,5	35,0
7.	Об'єм виїмок, см3	81	81	81
8.	Густина остиглої м'якушки, кг/м3	475	438	432
9.	Густина кірки остиглого хліба, кг/м3	551	516	494
10. 10.1. 10.2.	Густина кірки гарячого хліба, кг/м3 \/\/к = 0 %	602	553	541
	\/\/к = 3 %	595	546	534
11.	Відносна похибка визначення густини кірки гарячого хліба, %	1,16	1,28	1,31

Таблиця 2 «Результати розрахунків на базі експериментальних даних за пропонованою методикою» [8].

2.2.4  Метод визначення густини хлібного м’якуша

25г хлібної м'якушки (без  кірки) ретельно розминають пальцями  до утворення однорідної маси  і скачують з неї кульки  величиною від горошини до  лісового горіха.

Зважують хлібні кульки з точністю до 0, 01г.

У мірний циліндр з поділками до десятих часток мілілітра наливають приблизно 30 мл гасу, точно визначають рівень гасу в мірному циліндрі і записують його.

Обережно опускають в гас по одній кульці хліба. Через 5 хвилин визначають рівень гасу в мірному циліндрі і записують його.

Різниця між двома рівнями гасу в циліндрі буде дорівнювати об’єму маси хліба.

Відношення маси хліба до його об'єму дає густину хлібного м’якуша.

Густину хлібного м’якуша розраховують за формулою:

                                       (2.6)

, де - густина хлібного м’якуша, г/ см 3 ;

- маса хлібної кульки;

- об’єм хлібної кульки.

Є основні фізичні показники, які визначають якість хліба: вологість, пористість, густина та інші. За допомогою методів, вказаних у ДСТУ та інших прямих і не прямих методів, можна визначити основні фізичні показники: Метод визначення вологості хліба ДСТУ 7045:2009, Метод визначення пористості хліба ДСТУ 7045:2009, Непрямий метод визначення кількості і щільності скоринки в хлібі, Метод визначення густини хлібного м’якуша.

2.3 Власне дослідження

Для проведення дослідження фізичних властивостей хліба було відібрано 3 зразки батонів: Батон «Нива» ТМ «Цар Хліб», Батон «Київський» ТМ «Київхліб» та Батон «Особливий» ТМ «Кулиничі». Дані зразки були досліджені на вологість та пористість згідно з ДСТУ 7045:2009 «Вироби хлібобулочні. Методи визначення фізико-хімічних показників» .

Інформація про досліджувані зразки:

№ зразка	Назва	Торгова марка	Маса, г	Нормативний документ	Склад	Поживна цінність/100 г	Енергетична цінність/100 г	Виробник	Термін зберігання
1	Батон «Нива»	Цар Хліб	500	ТУ У 15.8-00389676-001:2009	борошно пшеничне вищого сорту, вода питна, цукор білий, олія соняшникова, дріжджі хлібопекарські пресовані, сіль кухонна	білки 8,0 г; жири 2,3 г; вуглеводи 54,0 г	1122,0 кДж (268,0 ккал)	ТОВ «Перший столичний хлібзавод»	не більше 48 годин
2	Батон «Київський»	Київхліб	500	ДСТУ 4587:2006	борошно пшеничне вищого сорту, вода питна, олія соняшник ова, цукор білий кристалічний , дріжджі хлібопекарські, сіль кухонна	білки 7,6 г; жири 2,3 г; вуглеводи 53,8 г Вітаміни: (тіамін)- 0,13 мг, (рибофлавін)- 0,04 мг, PP(ніацин)-0,99мг.	1117,0 кДж (267,0 ккал)	ПАТ «Київхліб»	не більше 48 годин
3	Батон «Особливий»	Кулиничі	500	ДСТУ 4587:2006	борошно пшеничне вищого сорту, вода питна, дріжджі хлібопекарські пресовані, сіль кухонна, цукор білий, олія соняшникова	білки 8,1 г; жири 1,4 г; вуглеводи 53,5 г	1105,0 кДж (264,0 ккал)	ТОВ «Українсько-словенське спільне підприємство «Київський обласний хлібопекарський комплекс»»	не більше 48 годин