Хлебопекарные улучшители

Произрастание зерна в  жарких и засушливых условиях способствует образованию более сильной клейковины. Заморозки на ранних стадиях созревания зерна прекращают преждевременно процесс  формирования белков, что снижает  выход сырой клейковины и ухудшает ее качество. Пониженное содержание клейковины имеет мука из зерна, пораженного  клопом-черепашкой. Клейковина такой  муки липкая, неэластичная, чрезмерно  растяжимая. В процессе хранения зерна (муки) в нормальных условиях клейковина становится более сильной. Самосогревание зерна, сушка при жестком температурном  режиме вызывает частичную денатурацию  белков, что ведет к образованию  темной короткорвущейся клейковины. Прорастание зерна снижает количество отмываемой клейковины, изменяет качество ее: она становится более слабой.

Сила пшеничной муки зависит  также и от других веществ муки: крахмала, углеводных слизей, липидов. Крахмальные зерна в зависимости  от структуры и удельной поверхности  при замесе теста поглощают различное  количество влаги, что отражается на его реологических свойствах. Вязкость теста значительно повышают углеводные слизи с высокой водопоглотительной способностью. Поверхностно-активные вещества (фосфатиды) муки образуют в тесте комплексы с белками и крахмалом, что повышает гидратационную способность этих веществ, увеличивает пластичность клейковины.

Для характеристики силы муки определяют реологические свойства сырой клейковины или теста. Наиболее полную характеристику силы муки дает исследование реологических свойств  теста, так как при этом на результат  влияет весь комплекс химических веществ  муки (крахмал, слизи, липиды и др.).

 

 

2. Хлебопекарные улучшители.

Необходимость применения диктуется  следующими факторами:

Нестабильность качества муки.

Снижение качества зерна.

Распространение ускоренных способов тестоприготовления.

Разнообразие перерабатываемого  сырья.

Расширение ассортимента продукции.

Хлебопекарные улучшители облегчают производителю решение поставленных задач и нивелируют различия в качестве сырья, улучшая стабильность теста в процессе производства хлеба.

Применение улучшителей  в хлебопекарном производстве позволяет  обеспечить ряд технологических  преимуществ:

гарантирует стабильное качество хлебобулочных изделий из муки с  низкими хлебопекарными свойствами;

ускоряет процесс брожения;

обеспечивает интенсификацию газообразующей способности и, как  следствие, увеличивает объем и  улучшает структуру мякиша;

улучшает вкус и аромат изделий, придает более интенсивную  окраску корке и глянец;

снижает зависимость конечного  результата от отклонений в качестве муки, дополнительного сырья и  параметров технологического процесса;

создает устойчивость изделий  к глубокой заморозке;

увеличивает выход готовых  изделий за счет повышения гигроскопичности теста;

сохраняет свежесть готовых  изделий.

 

3. Виды улучшителей.

Улучшители окислительного действия (К типичным окислителям, применяемым  в хлебопекарной промышленности, относятся иодаты калия, азодикарбонамид, пербораты, пероксид кальция, персульфаты, аскорбиновая кислота, кислород и др.)

Улучшители восстановительного действия (К этой группе можно отнести  такие активаторы протеолиза как цистеин, глютатион, тиосульфат натрия, определенные ферментные препараты, деструктурированную сухую пшеничную клейковину.)

Ферментные препараты  ( амилоризин П10Х, амилосубтилин П10Х, Протосубтилин П10Х)

ПАВ(поверхностно-активные вещества) (К амфолитным ПАВ относятся простые моно- и диглицериды, а также фосфоросодержащие липиды (лецитин) животного происхождения, источником которых являются яичный желток, и растительного происхождения (подсолнечник, хлопок, рапс, кукуруза, соя))

Модифицированные крахмалы ( в хлебопечении используются окисленный кукурузный и амилопектиновый крахмалы)

 

 

4. Улучшители окислительного действия.

Улучшители окислительного действия применяются при переработке  муки с излишне растяжимой клейковиной  и клейковиной среднего качества, для муки из зерна, поврежденного  клопом-черепашкой, и муки из проросшего зерна.

Химизм действия основан  на образовании дополнительных дисульфитных связей ( -S=S-) в структуре молекулы белка путем окисления смежных сульфгидридных групп.

Улучшители окислительного действия влияют на белково-протеиназный комплекс пшеничной муки, снижают  атакуемость белка клейковины ферментами, тем самым укрепляя её.

Применение улучшителей  окислительного действия повышает газоудерживающую способность теста, в результате чего объем хлеба увеличивается, улучшается эластичность и структура пористости мякиша. Улучшители окислительного действия являются сильнодействующими веществами, поэтому они применяются в очень небольших дозах. Количество улучшителя окислительного действия зависит от качества муки, в основном от растяжимости клейковины (или показателя ИДК-1).

Особенностью улучшителей  окислительного действия является их способность регулировать реологические  свойства теста путем упрочнения и снижения атакуемое белковых веществ теста, инактивациипротеиназы и активаторов протеолиза. В результате этих процессов повышаются сила муки, газо- и формоудерживающая способности теста, увеличивается объем хлеба и уменьшается расплываемость подовых изделий, мякиш хлеба становится белее.

 

5. Виды улучшителей окислительного действия.

1. Аскорбиновая кислота.

Самым важным веществом для  окисления является аскорбиновая кислота. Она производится сложным биохимическим  путем из глюкозы (виноградный сахар, декстроза). Для упрощения дозирования  аскорбиновая кислота предлагается в виде мелкодисперсного или кристаллического порошка различной концентрации. Реже используется аскорбиновая кислота  чисто биологического происхождения. При этом используется преимущественно  ацерола-фруктовый порошок, высушенный сок ацероловой вишни с содержанием чистой аскорбиновой кислоты до 17–19 %. Также используется аскорбиновая кислота из плодов шиповника в виде смешанного препарата, частично с аскорбиновой кислотой биохимического происхождения. В любом случае получаемая одним из этих, близких к натуральным способов, аскорбиновая кислота значительно дороже (примерно в 50 раз), чем синтетическая. На мельнице мука обрабатывается чистой аскорбиновой кислотой с дозировкой 0,5–3,0 г на 100 кг муки. Если клейковина очень мягкая или мука используется в специфических целях (преимущественно для глубоко замороженных изделий), требуется более высокая дозировка аскорбиновой кислоты, от 6,0 до 10,0 г.

Аскорбиновая кислота  не оказывает прямого воздействия  на протеин, а скорее служит защитой  против потери стабильности протеина, обезвреживая противоположное действие глютации, которая естественно присутствует в муке. Это возможно только потому, что аскорбиновая кислота уже к началу замеса под воздействием собственных ферментов муки (аскорбат-оксидаза и глютацион-дегидрогеназа) окисляется в дегидроаскорбиновую кислоту (ДГАК). При этом глютацион окисляется в глютациондисульфид, препятствуя этим размягчению клейковины. Следует иметь в виду, что при применении в качестве улучшителя аскорбиновой кислоты витаминизации хлеба не происходит, так как при выпечке витамины почти полностью разрушаются.

2. Ферментноактивная соевая мука.

Фермент липоксигеназа, содержащийся в соевой муке, также в состоянии оказывать окисляющее воздействие на протеин клейковины. При окислении липидов липоксигеназой возникают пероксиды, связывающие сульфогидриловые группы в сеть. Однако это укрепляющее клейковину воздействие соевой муки сравнительно малоэффективно, гораздо важнее ее осветляющий эффект.

3. Глюкоза-оксидаза.

Фермент глюкоза-оксидаза (ГОД) получается в основном из плесневого грибка «Aspergillus» (похоже на получение амилазы). Другим источником для получения ГОД может служить мед, но из-за своих вкусовых качеств он редко используется для этих целей. В мед фермент попадает из ротовых желез пчел. При помощи содержащегося в воздухе кислорода ГОД окисляет в тесте, с одной стороны, глюкозу в глюкозную кислоту (проявляющимся при этом незначительным окислением можно пренебречь) и, с другой стороны, превращает воду в перекись водорода. Этот окислитель (ГОД) воздействует также на сульфогидриловые группы клейковины, в результате чего они становятся более тугими. Ограничивающим фактором при этом является наличие свободного кислорода. Наряду с другими химическими реакциями, использующими кислород, он необходим и дрожжам до начала процесса собственного брожения, т.к. поначалу они дышат вместо того, чтобы бродить. Вследствие этого хорошие условия дляГОД возникают только на поверхности теста, потому что именно здесь постоянно присутствует достаточное количество кислорода. При обработке теста подобные благоприятные условия можно создать только искусственным путем с помощью, например, повышенного давления или добавлением кислорода. Дозировка типичных ГОД-препаратов сравнима с дозировкой других ферментов и находится в пределах 10–15 г на 100 кг муки (что примерно соответствует 1.500–7.500 единицам ГОД), но она очень сильно зависит от процесса производства и конкретного продукта.

4. Бромат.

Известный в Европе сильный  окислитель бромат (бромат калия) допущен к использованию только для улучшения муки, предназначенной для экспорта. Несмотря на свой очень стойкий эффект, бромат воздействует на тесто медленнее, чем аскорбиновая кислота, что облегчает работу с тестом. Бромат без добавления ферментов окисляет глютацию медленно. Это приводит к очень хорошей толерантности при брожении и значительному увеличению объема изделия. Бромат воздействует преимущественно непосредственно на клейковину. Но так как бромат вреден для здоровья человека, он, начиная с 50-х годов, все больше заменялся аскорбиновой кислотой. Не стоит также пренебрегать большой взрывоопасностью и воспламеняемостью бромата при хранении и транспортировке (бромат является одной из составляющих частей новогодних фейерверков). В странах, где сейчас отказываются от бромата, альтернативно используется комбинация из аскорбиновой кислоты и ферментов (Альфамальт ВХ), полностью отвечающая требованиям к поведению теста и выпечки. Преимущества использования бромата в его малой дозировке (например, как у аскорбиновой кислоты или ниже) и низкой стоимости, и если бы не законодательные вмешательства, он оставался бы практически незаменимым.

5. Азодикарбонамид.

Этот получаемый химическим путем разрыхлитель для стеорола(он имеет не только окисляющий эффект, но и разлагается при нагреве свыше 120 С в объемные газы) использовался и частично используется даже сейчас в качестве временного заменителя бромата. Его большим недостатком является низкая чувствительность к передозировке: даже небольшая передозировка ведет к образованию сильных разрывов в хлебе, хотя свойства теста остаются при этом хорошими. Дозировка азодикарбонамида примерно сравнима с дозировкой бромата или аскорбиновой кислоты. Доказательством его присутствия является высвобождение газа. Обычно он используется в виде 23-процентной смеси с носителем — сульфатом кальция, снижающим его высокую способность к воспламенению.

6. Цистин.

Цистин является димером аминокислоты цистеина, в котором две молекулы цистеина связаны дисульфидным мостом. За счет этого серного моста молекула имеет определенный окисляющий эффект. При небольшой дозировке возможно размягчение клейковины, т.к. при реакции цистина с сульфидогидриловыми группами протеина высвобождается восстановленный цистеин. Несмотря на свою высокую стоимость по сравнению с аскорбиновой кислотой, цистин продолжает использоваться, поскольку наблюдается его положительное воздействие на свойства теста.

7. Дегидроаскорбиновая кислота  (ДГАК).

ДГАК является оксидированной формой аскорбиновой кислоты. При использовании  ДГАК вместо аскорбиновой кислоты отпадает стадия окисления. Опыты показали, что  использование ДГАК вполне возможно. Очень редкое использование ДГАК на практике частично вызвано ее нестабильностью. Помимо того, производство ДГАК является сложным и дорогостоящим процессом. В итоге ДГАК не была включена в  список пищевых добавок, допущенных к использованию в европейских  странах.

8. Хлор и диоксид хлорида.

В связи с возможным  вредом для здоровья и технической  опасностью эти спорные окислители были почти повсеместно запрещены  в Европе. Но для определенных видов изделий (например, пироги с высоким содержанием жира и сахара) непосредственно на мельнице проведенное хлорирование муки приводит к наилучшим результатам при выпечке.

9.Йодат калия.

Применение в России и  странах Западной Европы не разрешено, но в Германии может использоваться в диетических целях.

10. Перекись кальция.

Обычно получают из перекиси водорода. Склонна к самовоспламенению при смешивании с органическими веществами. В России разрешена в качестве улучшителя муки и хлеба в муку в количестве до 50 мг/кг.

В связи с тем, что перекись кальция нерастворима в воде, её обычно добавляют к муке. Обработанная мука может храниться в тех  же условиях, что и обыкновенная, т.к. улучшитель не взаимодействует с мукой до начала замеса. Оптимальная дозировка препарата зависит от сорта муки и её силы, но не превышает 20 мг/кг муки. Наибольшего эффекта можно добиться при безопарном способе приготовления теста. При опарном способе и применении жидких полуфабрикатов препарат целесообразно добавлять не в муку, а в тесто.

11. Персульфат аммония.

Бесцветные кристаллы. Хорошо растворяется в воде. Сильный окислитель, в присутствии влаги выделяет кислород и озон. Инициатор полимеризации, средство для отбеливания и дезинфекции. Получают электролизом насыщенного  раствор сульфата аммония в серной кислоте.

 

6. Компоненты, входящие в состав современных комплексных хлебопекарных улучшителей.

Основными составляющими  улучшителей являются, во-первых, солодовые  продукты. Благодаря находящимся  в солодовых продуктах способным  к усвоению веществам, дрожжам дается большое количество нужной пищи и  богатый субстрат для брожения. Это  говорит о том, что их всегда можно  применять для ускорения процесса брожения. Преимуществом в данном случае будут сокращение времени  брожения или экономия на дрожжах. В  большинстве случаев ускоренное брожение находит себе отражение  в увеличении объема хлеба. Внесение солодовых продуктов способствует увеличению количества амилолитических и протеолитических ферментов в тесте. Непрерывно происходит осахаривание крахмала муки, при этом образуются мальтозы и другие сахара. Эти сахара вместе с белком пшеничной муки также создают натуральные смеси, обеспечивающие коричневый цвет корочки при нормальном времени выпечки.

Далее идут сахаристые продукты, которые улучшают реологические  свойства теста, являются питательной  средой для дрожжей, ускоряют процесс  брожения, улучшают вкус готовых изделий, придают привлекательный внешний  вид, яркоокрашенную корочку.