4.2. Утворення тіста

План лекції

1. Рецептура виробів.

2. Поняття "утворення тіста".

3. Процеси, що відбуваються під час утворення тіста.

4. Роль складових борошна в утворенні тіста.

5. Тісто як полідисперсна система.

6. Особливості утворення житнього тіста.

7. Роль компонентів рецептури в утворенні тіста.

8. Інтенсивність оброблення тіста при різних способах замішування.

Рецептура тіста. Тісто готують з борошна, води, розпушувача, солі, цукру, жирів та інших видів сировини.

Перелік і співвідношення окремих видів сировини, що використовується для виробництва певного виду хліба, називають рецептурою.

Рецептура є складовою нормативної документації на вироби.

У рецептурах на хлібобулочні вироби кількість солі, дріжджів, іншої сировини вказується в кілограмах на 100 кг борошна.

Наприклад, рецептура на батони нарізні така, кг:

Борошно пшеничне вищого сорту - 100.

Дріжджі хлібопекарські пресовані - 1,0.

Сіль кухонна харчова - 1,5.

Цукор-пісок - 4,0.

Маргарин столовий - 3,5.

Кількість води, яку треба внести під час замішування тіста, розраховують, виходячи з вологості борошна і вологості готового виробу, що передбачена нормативною документацією.

Поняття "утворення тіста".

Утворення тіста - це утворення в процесі змішування борошна, води та іншої сировини однорідної маси зі специфічними фізичними властивостями, яку називають тістом.

Тісто утворюється внаслідок складних фізико-хімічних, колоїдних, біохімічних процесів, що відбуваються під дією води і ферментів під час перемішування компонентів тіста. Внаслідок фізико-хімічних процесів відбувається змішування компонентів, їх змочування, а в подальшому - пластифікація тістової маси.

У колоїдних процесах при утворенні тіста беруть участь здатні до набухання біополімери борошна: білки, крохмаль, пентозани, а також оболонкові частинки.

Першорядна роль в утворенні пшеничного тіста відводиться білкам. Вони зв’язують воду 2-2,5 г/г СР, з них 75 % осмотично, решта - адсорбно. Поглинаючи воду осмотично білкова молекула значно збільшується в об’ємі. Білки поглинають не лише воду, а й розчинені в ній речовини.

Набухлі, збільшені в об’ємі водонерозчинні (клейковинні) білки в результаті механічної дії в процесі змішування виходять за межі міжкрохмальної щілини у вигляді джгутиків, плівок, які злипаються між собою й утворюють тримірну губчато-сітчату неперервну структуру, так званий клейковинний каркас, який надає тісту еластичності та пружності. В цей каркас вкраплені зерна крохмалю, нерозчинні пентозани, частинки оболонок зерна.

На початку замішування утворюється нееластична маса з обмеженою здатністю затримувати газ. Під час подальшої механічного оброблення тіста внаслідок часткового руйнування дисульфідних та інших зв’язків відбувається деполімерізація клейковинних білків. Структура клейковинного каркасу перебудовується, інтенсифікуються осмотичні процеси, підвищується кількість зв’язаної білками води, в результаті чого тісто стає більш сухим на дотик, еластичним, плівки клейковини набувають здатності затримувати вуглекислий газ.

Частина білків набухає необмежено і переходить у стан в’язкого колоїдного розчину.

Крохмаль складає основну масу борошна. Під час змішування борошна з водою він зв’язує воду швидше, ніж білок. Зерна крохмалю зв’язують воду в основному адсорбційно, тому їх об’єм збільшується незначно.

Цілі зерна крохмалю поглинають воду 0,3-0,4 г/г СР, а ушкоджені - 2 г/г СР. Тому при надмірній кількості ушкоджених зерен вода швидко поглинається крохмалем і її може не вистачити для набухання білків, тоді тісто не набуває еластичності. Вважається, що у пшеничному борошні нормальної якості ушкоджених зерен має бути не більше 15 % всіх зерен крохмалю.

Утворення структури тіста в значній мірі залежить від кількісного співвідношення білків і крохмалю.

Для утворення тіста з еластичною структурою необхідно, щоб клейковинні білки огортали тонкою плівкою всі зерна крохмалю. Якщо білків недостатньо або клейковина не еластична, тісто може мати низьку газоутримувальну здатність.

Пентозани пшеничного борошна (у сортовому борошні їх масова частка складає 1,5-3,5 %, а обойному - 7,2 % на СР) зв’язують воду осмотично. Водорозчинні пентозани в тісті утворюють розчини, в’язкість яких значно перевищує в’язкість білкових розчинів тієї ж концентрації.

Як відзначалося раніше, водорозчинні пентозани поглинають у 15, а нерозчинні - в 10 разів більше води по відношенню до їх маси. Завдяки цьому вони значно підвищують водопоглинальну здатність тіста. зміцнюють його консистенцію.

Пентозани можуть утворювати з білками агрегати, а під дією окисників утворюють цільні гелі, що також сприяє підвищенню в’язкості тіста, покращанню його пластичності.

Суттєву роль у процесі замішування тіста відіграють висівкові частинки борошна. Вони зв’язують воду адсорбційно внаслідок наявності великої кількості капілярів. Тому зі збільшенням виходу борошна збільшується його здатність поглинати воду внаслідок збільшення вмісту висівкових частинок.

У процесі замішування тіста значна частина ліпідів переходить у зв’язаний стан з білковими речовинами. це сприяє покращанню еластичності тіста.

Вважається, що поглинута і зв’язана вода між компонентами тіста розподіляється таким чином, %:

цілі зерна крохмалю - 26,4

ушкоджені зерна крохмалю - 19,1

білки клейковини - 31,2

пентозани - 23,4.

В утворенні тіста певну роль відіграє поглинання деякої кількості повітря. Внаслідок поглинання (оклюзії) повітря при замішуванні тіста воно збільшується в об’ємі. Кисень повітря взаємодіє з компонентами тіста, особливо з ліпідами, за участю ліпази і ліпоксигенази відбувається окислення пероксидами, що утворюються - SН- груп білків тіста, укріплюється його консистенція.

Поряд з фізико-хімічними і колоїдними процесами під час замішування тіста відбуваються біохімічні процеси.

Наявність у тісті вільної води створює умови для протікання гідролітичних ферментативних процесів.

У пшеничному тісті міститься 0,29-0,33 г зв’язаної води на 1 г СР. Це приблизно 35 % всієї внесеної при замішуванні води, а 65 % є у вільному стані.

Під дією ферментів борошна і дріжджів відбувається дезагрегація білків, крохмалю, пентозанів, накопичуються низькомолекулярні сполуки, що переходять у розчин. Інтенсивність цього процесу в значній мірі залежить від сили борошна. Складові борошна в більшій мірі схильні до ферментативної дезагрегації.

Тісто як полідисперсна система.

У тісті, що утворилося в результаті процесів, які відбуваються під час замішування, одночасно наявні три фази: тверда, рідка, газоподібна.

Тверду фазу складають нерозчинні білки, що утворюють клейковинний каркас і надають тісту розтяжності та еластичності. Крохмаль і частинки оболонок зерна, а також нерозчинні пентозани роблять тісто пластичним.

Рідка фаза - це в’язкий розчин із зв’язаної адсорбційно складовими борошна води, розчину солей, цукрів. водорозчинних білків. пентозанів. Вона омиває набухлі білки, зерна крохмалю, частинки оболонок.

Газоподібна фаза утворюється внаслідок насичення тіста кульками повітря під час замішування, виділення диоксиду вуглецю дріжджами, частково вноситься в тісто з борошном і водою. Вважається, що в замішеному тісті міститься до 10 % газоподібної фази. Кисень цієї фази знижує дезагрегацію білків протеолітичними ферментами борошна.

Таким чином, тісто - це полідисперсна колоїдна система, що складається з твердої, рідкої та газоподібної фаз. Від їх співвідношення у цій системі залежать фізичні властивості тіста. Зі збільшенням вмісту рідкої фази тісто стає липким.

Під час замішування фізичні, колоїдні, біохімічні процеси відбуваються одночасно і впливають один на одного.

Процеси, що сприяють зв’язуванню вологи. збільшенню об’єму твердої фази, обумовлюють утворення тіста густої консистенції, еластичного, сухого на дотик.

Процеси, що приводять до дезагрегації та необмеженого набухання біополімерів і, у зв’язку з цим, збільшення вмісту рідкої фази в тісті, погіршують консистенцію тіста, роблять його липким.

Механізм утворення тіста та роль різних процесів при цьому наочно ілюструють фаринограми замішування, рис. 4.1.

Рис. 4.1. Фаринограма пшеничного тіста

Як видно з фаринограми, через 1-2 хв після змішування крива досягає певного максимуму. Це характеризує перехід змішуваної сировини у стан зв’язаної маси. Під час подальшого замішування внаслідок процесів набухання й дії гідролітичних ферментів тістова маса набуває певної пружності. Крива досягає другого максимуму. Цей період становить 4-5 хв. Після цього в результаті поглиблення процесів ферментативної та механічної дезагрегації білків, які переважають у цей період процеси набухання, відбувається поступове розрідження консистенції тіста.

Таким чином, тісто із пшеничного борошна одночасно має пружно-еластичні та пластично-в’язкі властивості. Еластичність його обумовлена білками клейковини, а пластично-в’язкі властивості - крохмалем, пентозанами і оболонками.

На швидкість утворення тіста і його фізичні властивості впливає температура, тому вона є одним із параметрів, який задають під час приготування тіста. У процесі замішування температура тіста дещо підвищується внаслідок перетворення частини механічної енергії замішування в теплову, а також екзотермічності процесів гідратації частинок борошна. Нормальною вважається початкова температура тіста 28-30 ºС.

Особливості утворення житнього тіста. Внаслідок специфічності білково-протеїназного і вуглеводно-амілазного комплексів житнього борошна при утворенні з нього тіста колоїдні та біохімічні процеси відбуваються набагато інтенсивніше, ніж у тісті з пшеничного борошна. Оскільки 97 % білків житнього борошна необмежено набухають і не утворюються клейковинного каркасу, а більша частина пентозанів водорозчинна, у тісті формується в’язка рідка фаза. Основними її складовими є необмежено набухлі, пептизовані білки і водорозчинні пентозани. Тверду фазу житнього тіста складають частково набухлі зерна крохмалю, що адсорбували на своїй поверхні частину вільної води тіста, обмежено набухлі білки, нерозчинні пентозани, частини оболонок. Така структура житнього тіста обумовлює його високу в’язкість і пластичність.

Оскільки гліадин і глютенін житнього борошна не утворюють клейковинного каркасу, еластичність і пружність тіста незначні.

Формоутворювальна здатність тіста забезпечується в’язкістю, а газоутримувальна обумовлена величиною поверхневого натягу. Порівняно з пшеничним воно значно швидше утворюється, має нижчу консистенцію, меншу стабільність, швидше розріджується.

Роль складових рецептури в утворенні тіста. На процес утворення тіста, його структурно-механічні властивості суттєво впливають такі компоненти рецептури, як сіль, цукор, жир. Сіль стримує процес набухання й пептизації білків клейковини, а також активність ферментів борошна, тому при замішуванні тіста з борошна зі слабкою клейковиною у присутності солі покращуються реологічні властивості тіста. Тісто, що було замішене без солі, має слабку консистенцію, липке.

Цукор при замішуванні є конкурентом за воду з біополімерами тіста. Він дегідратує білки, зменшує ступінь їх набухання, а також ступінь набухання пентозанів. Це призводить до зменшення в’язкості тіста, послаблення його консистенції. тому вологість тіста з цукром має бути меншою, ніж без нього.

Жир у тісті частково знаходиться у вигляді емульсії у рідкій фазі, а частково - у вигляді плівок, що адсорбовані на поверхні білків і крохмальних зерен. Комплекси, що утворює жир з біополімерами тіста, покращують його пружність і еластичність. Жири, що містять поліненасичені жирні кислоти, внаслідок окисних процесів за участю ліпази і ліпоксигенази укріплюють клейковину пшеничного тіста.