Газообразующая и газоудерживающая способность муки

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта Hlebinfo.ru.  Сегодня мы поговорим о газообразующей и газоудерживающей способности пшеничной муки.

Для того чтобы получить пышный пористый пшеничный хлеб необходимо обеспечить, по крайней мере, 2 условия: активное выделение углекислого газа при брожении теста и возможность надежного удерживания этого газа в порах теста. Под воздействием углекислого газа пшеничное тесто приобретает развитую пористую структуру, напоминающую пену. При выпечке хлеба белок, содержащийся в стенках пор, подвергается тепловой денатурации и переходит в достаточно устойчивое твердое состояние, благодаря чему губчатая структура теста закрепляется.

Газообразующая способность муки

Приготовленное из муки и воды тесто является средой обитания и источником питания дрожжей. В хорошей муке всегда содержится небольшое количество (примерно 0,7-1,8%) разнообразных сахаров, пригодных для питания дрожжей. Для нормального брожения теста этих сахаров крайне недостаточно. Основное питание дрожжей происходит за счет сахаров, выделяющихся при амилолитическом расщеплении полисахаридов (крахмал, декстрины и др.). Чем выше активность амилолитических ферментов, тем больше образуется сахаров, пригодных для питания дрожжей, и тем активнее протекает брожение, сопровождающееся выделением углекислого газа.

Ферменты и сахара распределяются в зерне неравномерно. Больше всего их содержится во внешних слоях зерна, поэтому сахарообразующая и газообразующая способность низкосортной муки выше, чем высокосортной.

Хлебопекарные дрожжи способны непосредственно поглощать и сбраживать глюкозу и фруктозу. Дисахариды сахароза и мальтоза, имеющие одинаковый химический состав, но разное строение (С₁₂Н₂₂О₁₁) перед сбраживанием расщепляются ферментными системами дрожжей до моносахаридов. При гидролизе сахарозы образуется глюкоза и фруктоза, а при гидролизе мальтозы только глюкоза. При сбраживании  глюкозы и фруктозы выделяется этиловый спирт и углекислый газ, хорошо разрыхляющий тесто.

При сбраживании 100 г глюкозы выделяется около 25 л углекислого газа.

В условиях достаточного углеводного питания дрожжи выделяют много углекислого газа и тесто хорошо разрыхляется. Если сахаров в тесте образуется недостаточно, то процесс брожения замедляется, углекислого газа выделяется мало, тесто разрыхляется слабо.

Таким образом, газообразующая способность муки непосредственно связана с ее сахаробразующей способностью.

Некоторые хлебопеки считают, что для увеличения газообразующей способности теста достаточно включить в его рецептуру побольше сахара. Все не так просто. Небольшие добавки сахара (4-6%) дрожжи достаточно быстро перерабатывают, тесто при этом не успевает созреть. Более высокие дозировки сахара (более 10%) оказывают угнетающее действие на бродильную микрофлору, существенно изменяют реологические свойства теста (тесто «расплывается») и вкус готового хлеба.

Хорошая газообразующая способность возможна только в условиях нормальной сахаробразующей способности муки. Сахара должны образовываться в тесте в достаточном количестве в течение всего времени его брожения, расстойки и даже выпечки.

Газообразующая способность муки определяется экспериментальным методом в лабораторных условиях.

Для выполнения эксперимента следует приготовить тесто из 100 г муки (расчетная влажность 14%), 10 г прессованных хлебопекарных дрожжей и 60 мл воды. Тесто помещают в термостатические условия (температура 30^оС) на 5 часов для брожения. Объем углекислого газа, выделившийся за 5 часов брожения, и будет соответствовать газообразующей способности муки.

Нормальная газообразующая способность пшеничной муки 1 сорта за 5 часов брожения составляет  1300-1600 мл углекислого газа.

Расчеты показывают, что для образования такого количества углекислого газа дрожжам необходимо сбродить не менее 6 г глюкозы. Примерно 1 г глюкозы дрожжи получат из собственных сахаров муки, а остальные 5 г образуются в результате амилолитического расщепления крахмала.

На газообразующую способность оказывает влияние не только активность амилолитических ферментов, но и состояние крахмала в муке. Поврежденные и мелкие крахмальные зерна атакуются ферментами легче, в результате сахаров образуется больше.

Если мука имеет пониженную газообразующую способность, то для ее улучшения можно использовать ферментные препараты, содержащие соответствующие амилолитические ферменты.

Газоудерживающая способность пшеничной муки

Если в газообразующей способности муки основная роль принадлежит амилазам и крахмалу, то в газоудерживающей способности главную роль играет пшеничная клейковина.

Клейковина является уникальным белковым комплексом, способным под влиянием выделяемого в процессе брожения углекислого газа образовывать весьма устойчивую высокоразвитую тонкостенную губчатую структуру. В порах этой структуры удерживается большое количество газа, хорошо разрыхляющего тесто.

Чем выше качество клейковины, тем больше углекислого газа может удерживаться в порах теста.

Клейковина высокого качества обладает хорошей, но не чрезмерной растяжимостью, достаточной эластичностью и прочностью, что позволяет ей растягиваться в виде тонких эластичных пленок, не разрываясь при этом.

Чем больше содержится в муке высококачественной клейковины, тем выше газоудерживающая способность этой муки.

Слишком растяжимая и малоэластичная (слабая) или, наоборот, малорастяжимая и высокоупругая (крепкая) клейковина не способна хорошо удерживать выделяемый дрожжами углекислый газ. Мука, содержащая такую клейковину, не обладает хорошими газоудерживающими свойствами. Хлеб, приготовленный из такой муки, будет иметь недостаточный объем и плохо развитую пористость.

На свойства клейковины большое влияние оказывают содержащиеся в муке протеолитические ферменты и активаторы процессов протеолиза. Активация протеаз происходит в присутствии воды, т.е. при замесе теста. Протеолитические ферменты вызывают дезагрегацию клейковины (нарушение сложной четвертичной и третичной структуры), что приводит к снижению упругости и ослаблению клейковины. Если изначально клейковина муки характеризовалась как слабая, то под действием протеаз клейковина становится еще слабее, и газоудерживающая способность муки уменьшается.

Если клейковина муки была излишне крепкой, то под воздействием протеаз ее растяжимость увеличивается, и газоудерживающая способность муки повышается.

К резкому ухудшению газоудерживающей способности муки приводит повреждение пшеничного зерна клопом-черепашкой. Этот вредитель вводит в зерно протеолитические ферменты, попадающие при размоле зерна в муку.  При замешивании теста из такой муки протеазы переходят в активное состояние и резко ослабляют клейковину. Мука, выработанная из зерна, поврежденного клопом-черепашкой, может полностью утратить свои хлебопекарные свойства.

На свойства клейковины и газоудерживающую способность муки большое влияние оказывают различные вещества окислительного действия, в том числе кислород воздуха. Окислители способствуют укреплению клейковины, что существенно улучшает газоудерживающую способность муки, содержащей слабую чрезмерно растяжимую клейковину.

Вещества восстановительного действия, например глютатион, хорошим источником которого являются хлебопекарные дрожжи, способствуют ослаблению и повышению растяжимости клейковины. Газоудерживающие свойства муки с крепкой клейковиной при этом улучшаются, а со слабой клейковиной ухудшаются.

Клейковина является не единственным фактором, влияющим на газоудерживающие свойства муки. Все другие компоненты муки (неклейковинные белки, крахмал, жиры, фосфолипиды, клетчатка, слизи, минеральные вещества, разнообразные ферменты и т.д.) в той или иной степени оказывают влияние на ее газоудерживающие свойства. Например, в присутствии фосфолипидов, играющих роль эмульгаторов, газоудерживающая способность муки повышается.

Более точно выявить газоудерживающие свойства муки можно методом пробной выпечки. Если пробная выпечка выявила недостаточную газоудерживающую способность муки, необходимо при выработке хлеба использовать соответствующие корректирующие добавки (хлебопекарные улучшители).  О том, как правильно подобрать улучшитель, мы поговорим в следующих разделах нашей программы.

Следует постоянно помнить, что различные добавки, включаемые в рецептуру теста, и технологические приемы тестоприготовления и тестоведения способствуют улучшению или ухудшению газоудерживающей способности приготовляемого теста, что непосредственно отражается на качестве хлебобулочных изделий. Только основательные знания и практический опыт помогают избежать ошибок и добиться стабильно высокого качества выпускаемой продукции.

Спасибо за внимание! Тема следующего занятия Сила муки. Отзывы и замечания по содержанию и изложению темы оставляйте в комментариях, расположенных чуть ниже или отправляйте по эл. почте hlebinfo@mail.ru. Мы будет очень благодарны, если вы поддержите наше начинание и пришлете для публикации материалы, касающиеся теории и практики хлебопечения (фотографии, статьи, заметки, видеоролики). Все материалы будут опубликованы с указанием авторства.