Вы читаете книгу «Бисквит. Технология приготовления. Причины дефектов» онлайн
Теория образования кондитерского теста
Кондитерские массы как дисперсные системы
Кондитерские массы, т. е. массы, из которых посредством формования получают или готовые изделия или основные полуфабрикаты, подлежащие дальнейшей обработке, являются в большинстве своем дисперсными системами. Дисперсные системы кондитерского производства многообразны. В дисперсных системах имеется сплошная дисперсионная среда и одна или несколько дисперсных фаз. Дисперсные фазы распределены в дисперсионной среде в виде раздробленных частиц. Они обладают избыточной поверхностной энергией, которая определяется как произведение поверхностного натяжения на границе раздела фаз на площадь поверхности.
Различают:
– высокодисперсные системы с размером частиц 10-5-10-6 м
– грубодисперсные с размером частиц от 10-5 м и крупнее.
Агрегатное состояние дисперсной фазы и дисперсионной среды в кондитерских массах различны и могут быть представлены 7 типами двухфазных систем. Если тип дисперсных систем обозначить дробью, в которой в числителе обозначено агрегатное состояние дисперсной фазы, а в знаменателе агрегатное состояние дисперсионной среды, то кондитерским дисперсным системам можно придать следующее обозначение:
Т/Т, Ж/Т, Г/Т, Т/Ж, Ж/Ж, Г/Ж, Т/Г.
Дисперсность определяется величиной, обратной размеру частицы, т. е. 1/L.C ростом дисперсности увеличивается роль поверхностных явлений в системе. Все дисперсные системы по характеру молекулярных взаимодействий делятся на две большие группы:
1. Лиофильные системы с высокой степенью сродства дисперсной фазы и дисперсионной среды.
2. Лиофобные системы, для которых характерно различие граничащих фаз по их химическому составу и строению.
Большинство кондитерских дисперсных систем относятся к лиофобным.
Коллоидные процессы при замесе кондитерского теста
При смешивании пшеничной муки с водой и другими рецептурными ингредиентами, т. е. при замесе теста происходят сложные физические, коллоидные и биохимические процессы, предопределяющие определенные реологические и физико химические свойства теста. Большое значение имеют коллоидные процессы, связанные с набуханием белков и крахмала.
Замес теста – сложный коллоидный химический процесс, который обусловлен определенным химическим составом муки. Основными составными частями пшеничной муки являются белковые вещества и крахмал. Они обладают различной водопоглотительной способностью, которая зависит от температуры и химического состава жидкой фазы, структуры белка и физического состояния крахмальных зерен.
В пшеничной муке содержится белков 10,3-10,6 %, крахмала 67,1-68,7 %, сахаров 0,2 0,5 %. Оптимальная температура набухания белковых веществ 20–30°С, крахмала 50°С. Белки состоят из комплекса неоднородных фракций с различной молекулярной массой, в целом они являются высокомолекулярными, гидрофильными соединениями.
При замесе теста белковые фракции (альбуминовая, глобулиновая, глиадиновая и глютениновая) и крахмальные зерна проявляют свои коллоидные свойства, что и предопределяет образование теста.
Ведущая роль в образовании теста принадлежит белковым веществам пшеничной муки (глиадин и глютенин), которые в присутствии воды способны набухать, образуя связную, упругую, пластичную массу, называемую клейковиной.
Клейковина
Клейковина – это белковый структурный каркас, который в виде тонких пленок и нитей принизывает всю массу теста. Белки и крахмал связывают воду в две стадии:
1. адсорбционное связывание воды поверхностью частиц с образованием сольватных водных оболочек. Процесс гидратации сопровождается выделением теплоты (экзотермически). Белками удерживается около 30 % воды, поэтому объем теста увеличивается незначительно и тесто при этом заметно не нагревается.
2. осмотическое набухание протекает без выделения тепла, но при этом поглощается более 200 % влаги, что приводит к увеличению объема теста.
Крахмал
Крахмал муки количественно составляет основную массу теста. Молекула крахмала состоит из двух углеводов: амилозы (содержание ее составляет 25 %) и амилопектина (75 %). Амилоза – внутренняя часть крахмала, растворяется при температуре выше 40°Сс образованием истинного раствора. Амилопектин – наружная оболочка, обладает твердостью и плохой растворимостью (при нагреве под давлением), поэтому крахмалом в тесте связывается до 44 % воды. Набухание крахмала зависит от размера и поврежденности крахмальных зерен. Чем мельче зерна и чем больше они повреждены, тем больше может поглотить крахмал воды до 200 %. В кондитерском тесте вода связывается примерно поровну белком и крахмалом.
Ведущая роль белковых веществ при замесе теста
Ведущая роль в образовании теста принадлежит белковым веществам, нерастворимым в воде (глиадин и глютенин), которые образуют белковый структурный каркас.
Альбуминовая и глобулиновая фракции белка после набухания растворяются и переходят в раствор. При замесе теста в результате механических воздействий набухшие белковые вещества "вытягиваются" из частиц муки в виде пленок, жгутиков. Последние соединяются как за счет слипания, так и за счет образования химических ковалентных и других связей с пленками и жгутиками набухшего белка смежных частиц муки. Происходит как бы сшивание пленок и жгутиков.
При продолжительном механическом воздействии происходит разрыв связей – водородных, гидрофобных, солевых мостиков, разрыв дисульфидных связей между пептидными цепочками. Образуются тонкие пленки и нити. Разрушаются, становятся тонкими гидратные прослойки у поверхности макромолекул, ослабляется структурное отталкивание. Чем продолжительнее или интенсивнее замес, тем быстрее достигается тот критический рубеж дегидратации белковых макромолекул и наступает процесс коагуляции.
Основная роль в образовании белкового каркаса принадлежит гидрофобным взаимодействиям между неполярными группами белковых молекул. Большую роль играют окислительно-восстановительные реакции, окисление сульфгидрильных групп кислородом воздуха с образованием дисульфидных связей. Это упрочняет структуру белка, увеличивает ее эластичность и прочность. Большая роль принадлежит водородным связям. При замесе кондитерского теста на процесс образования теста влияет сырье, используемое в соответствии с рецептурой. В гидратных пленках воды, покрывающих макромолекулы белка, всегда присутствуют ионы Na+,NH4++,поступающие с щелочными разрыхлителями, гидратированные молекулы сахарозы, ПАВы, содержащиеся в молочных и яйцепродуктах. Они влияют на процесс набухания белков и свойства теста.
В щелочном растворе белок диссоциирует как кислота, в кислом растворе – как щелочь. Поэтому в щелочном растворе молекулы белка будут заряжены отрицательно, а в кислом – положительно. В изоэлектрической точке, которая для пшеничного белка глиадина соответствует рН 7.1 количество положительных и отрицательных зарядов в молекуле белка будет одинаковым. При этом белок обладает наименьшей растворимостью, наименьшей вязкостью растворов и наиболее легко осаждается из растворов.
Агрегативная устойчивость набухших белковых мицелл при замесе теста зависит по новым представлениям, вытекающим из теории ДЛФО, от трех составляющих расклинивающего давления в пленках воды, покрывающих белковые мицеллы: молекулярной, электростатической и структурной. Теория ДЛФО (Дерягина, Ландау, Фервея и Овербека) объясняет образование коагуляционных структур.
Как сахар и жиры влияют на белки муки
На набухание белков муки влияние оказывают рецептурные компоненты, особенно сахар и жиры.
Сахар, являясь дегидратирующим веществом, поглощает часть влаги для своего растворения. Изменяя концентрацию сахара в жидкой фазе теста можно регулировать количество свободной и связанной воды и управлять процессом набухания коллоидов муки. Это позволяет изменять влагосодержание теста в широких пределах и получать тесто с различными реологическими свойствами.
Жиры обволакивают частицы муки или мицеллы клейковины и препятствуют увлажнению белка. В кондитерском тесте происходит ограниченное набухание белков. Чем больше сахара и жира вносится по рецептуре, тем меньше набухают белки и тем более пластичное тесто получают. Реологические свойства теста зависят от степени набухания белков. Использование пшеничной муки разного качества, большого набора сырья, изменение их соотношения и применение определенных технологических параметров и приемов позволяет получать тесто и изделия, различающиеся по физико-химическим и реологическим свойствам. В зависимости от этих свойств кондитерское тесто делят на три вида: 1. пластично – вязкое (сахарное, песочное, сдобное тесто); 2. упруго – пластично – вязкое (затяжное, крекер, галеты); 3. слабоструктурированное (вафельное, бисквитное тесто). Пластичное тесто образуется в условиях ограниченного набухания коллоидов муки, поэтому продолжительность замеса теста должна быть минимальной и температура ниже, чем температура теста, обладающего упруго – пластично – вязкими свойствами. В соответствии с ГОСТ "Кондитерские изделия. Термины и определения" различают два вида теста в зависимости от его структуры: – бисквитное – сдобное, сахарное, овсяное, из которого получают изделия разнообразной формы с хорошо развитой равномерной пористостью, – слоистое тесто – для затяжного печенья, крекера, галет, из которого вырабатывают изделия разнообразной формы слоистой структуры.
