Structureel-mechanische (reologische) eigenschappen van deeg voor verschillende bakkerijproducten.

deeg

Het gebruik van tarwemeel van verschillende kwaliteit, een groot aantal grondstoffen, het veranderen van hun verhouding en het gebruik van bepaalde technologische parameters en technieken maakt het mogelijk deeg en producten te verkrijgen die verschillen in fysische, chemische en reologische eigenschappen.

De reologische eigenschappen van het deeg zijn afhankelijk van de mate van zwelling van de eiwitten.

Afhankelijk van deze eigenschappen wordt banketbakkersdeeg onderverdeeld in drie soorten:

plastic - stroperig(suiker, zandkoek, rijk, peperkoekdeeg), neemt goed waar en behoudt zijn vorm;

elastisch - kunststof - stroperig(langdurig, cracker, biscuit), slecht waarneembaar en slecht vormvast;

semi-gestructureerd(wafel, biscuitdeeg voor biscuit halffabricaten en gebak), heeft een vloeibare consistentie.

Plastic deeg wordt gevormd onder omstandigheden van beperkte zwelling van meelcolloïden, daarom moet de duur van het kneden van deeg minimaal zijn en de temperatuur lager dan de temperatuur van deeg met elastische-plastische-viskeuze eigenschappen.

In overeenstemming met GOST "Zoetwaren. Termen en definities" zijn er twee soorten deeg, afhankelijk van de structuur:

Biscuit - rijk, suiker, havermout, waaruit producten met verschillende vormen met een goed ontwikkelde uniforme porositeit worden verkregen,

Gelaagd deeg - voor lange koekjes, crackers, koekjes, waaruit producten met verschillende vormen van gelaagde structuur worden geproduceerd.

De vorming van deeg met bepaalde reologische eigenschappen wordt geassocieerd met:

Met het type producten, receptuur, met de juiste selectie van bloemsoorten, met het optimale gehalte en de kwaliteit van gluten, maalgrofheid,

Met de juiste keuze van deegvocht,

Met de juiste keuze en onderhoud van de technologische parameters van het kneden van deeg (temperatuur, duur, intensiteit van het kneden).

De genoemde factoren beïnvloeden de mate van zwelling van tarwebloem en dus de reologische eigenschappen van het deeg, zijn plasticiteit, elasticiteit, elasticiteit, viscositeit.

Door de temperatuur van het deeg tijdens het kneden te verhogen, de duur van het proces van het suikerplastische deeg te verlengen als gevolg van een meer volledige zwelling van de colloïden, kunt u een langdurig deeg krijgen met elastisch-plastisch-viskeuze eigenschappen. De plasticiteit van suikerdeeg ligt dicht bij 1. Om een langdurig deeg tot blanco's te kunnen vormen en hun vervorming te elimineren, moet de plasticiteit worden verhoogd tot 0,5. Voor dit doel wordt een dergelijke bewerking als veroudering van de test gebruikt, of worden enzympreparaten met proteolytische werking gebruikt. Voor een semi-gestructureerd wafeldeeg zijn vanuit de reologische eigenschappen de deegviscositeit en elasticiteit van groot belang. Ze bepalen de uniformiteit van de verdeling van het deeg op het oppervlak van het wafelijzer, evenals de kwetsbaarheid van het wafelblad.

Zoetwarendeeg, zoals alle pasteuze massa's, is gestructureerd verspreid systeem en bestaat uit drie fasen: vast, vloeibaar en gasvormig.

vaste fase vertegenwoordigen lyofiele meelcolloïden. Dit zijn in water onoplosbare eiwitcomplexen en tarwebloemzetmeel.

Vloeibare fase is een meercomponenten waterige oplossing van de in het deegrecept vermelde stoffen (invertsiroop, water, suikeroplossing, melasse, zout, natriumbicarbonaat, ammoniumcarbonaat, melk, enz.) De samenstelling van de vloeibare fase omvat alle in water oplosbare organische en minerale stoffen van meel.

De verhouding tussen vaste en vloeibare fase hangt af van het soort deeg, het vochtgehalte, de hoeveelheid en de kwaliteit van de gluten.

gasvormige fase vormt de lucht die wordt opgevangen tijdens het kneden van het deeg, verspreid en vastgehouden in het deeg. Daarnaast komt er lucht binnen met meel, water en andere soorten grondstoffen en halffabricaten. De gasfase kan in de test 10% bereiken.

De mate van rijzen van het deeg hangt af van de reologische eigenschappen van het deeg en van de gelijkmatige verdeling van chemische rijsmiddelen in het deeg. Verhoogt vooral de porositeit en het volume van blanco's van plastic deeg - suiker, peperkoek. Lang en biscuitdeeg, dat een aanzienlijke elasticiteit heeft, is bestand tegen de uitzetting van gasbellen. Deze producten hebben een lichte stijging en een onderontwikkelde porositeit.

De structurele en mechanische (reologische) kenmerken (effectieve viscositeit heff, plastische viscositeit h pl, elasticiteitsmodulus E 1 , elasticiteitsmodulus E 2 , spanningsrelaxatietijd t rel, relatieve plasticiteit P, enz.) voor de test van verschillende bakkerijproducten producten (broodtarwe, rijke producten, lam, bagel, stro, bladerdeeg en ongezuurde bladerdeeg, platte koeken, enz.). De invloed op de reologische kenmerken van verschillende factoren wordt aangetoond: de kwaliteit van de grondstoffen, de methode van technologische verwerking, de mate van mechanische impact op het deeg (deegmenging, vellenmachines, schroefpersen, enz.), deegrusting, vormen deegstukken, evenals technologische factoren zoals temperatuur, vochtigheidstest, receptuur, toevoeging van additieven en verbeteraars. Er worden voorbeelden gegeven van het gebruik van reologische kenmerken om de kwaliteit van halffabrikaten en eindproducten te beoordelen.

Het gepresenteerde materiaal kan worden gebruikt door medewerkers van ontwerp- en ontwerpbureaus, ingenieurs van de bakkerij-industrie bij de modernisering van oude en nieuwe mechanische apparatuur, maar ook door wetenschappers en studenten bij onderzoek en afstudeerscripties.

Recept, hoofd- en aanvullende grondstoffen

Viscositeitswaarde voor verschillende soorten deeg

De gemiddelde waarden van de viscositeit van verschillende soorten deeg bij 30 ° C en atmosferische druk worden gegeven in de tabel. 6.19.

Tabel 6.19. Gemiddelde viscositeitswaarden van verschillende deegsoorten bij 30°C en atmosferische druk

Type test	reologisch lichaam	Afschuifsnelheid, s -1	Vochtigheid, W t %	Effectieve viscositeit, heff, Pa s
Opara	Visco-kunststof	2,0
meel bakkerij
ik beoordeel	–	5,0	44,5	6.5 10 2
II	–	5,0	45,7	5,5 10 2
Voor Bulgaars brood	Shvedov–Bingham	2,0	42,6	8 10 2
Voor bagels	Dezelfde	0,5	33,5	3 10 5
Voor suikerdonuts	–‘’–	0,3	31,6	2 10 6
Voor vanille bagels	–‘’–	0,5	31,8	8 10 5
Voor knäckebröd	-	1,0	38,0	6 10 2
Voor taarten	Elastisch-viskeus-plastic	2,0	41,0	1 10 4

De viscositeit van bloemdeeg ligt in het bereik van 0,5 tot 2000 kPa·s bij een vochtgehalte van 17,0 tot 45,7%. Verschillende soorten deeg behoren tot verschillende klassen van reologische lichamen, wat het noodzakelijk maakt om in elk geval de juiste berekeningsvergelijking te kiezen bij het beschrijven van de stroom van dit soort deeg in technologische machines.

Gistvrij deeg

Bij de productie van proefwafels wordt beslag gebruikt, dat zich onderscheidt van gewoon bakkerijdeeg door de afwezigheid van gist en de aanwezigheid van een grote hoeveelheid suiker en melk.

Studies () werden uitgevoerd op een gereconstrueerde viscosimeter

PB-8 met de volgende parameters: afschuifsnelheid 0-9 s−¹, deegvocht 31,8 - 44,3%, deegtemperatuur 15 - 40ºC.

De verkregen afhankelijkheid van de effectieve viscositeit van de afschuifsnelheid is typerend voor de meeste soorten bloemdeeg. Een toename van vochtigheid en temperatuur leidt tot een afname van de viscositeit.

De niet-lineariteit van de verkregen afhankelijkheden stelt ons in staat te concluderen dat het bestudeerde deeg een abnormale viscositeit heeft en een niet-Newtoniaanse vloeistof is. Bij afschuifsnelheden tot 6 s −¹ wordt deze afhankelijkheid beschreven door een machtswet, boven de gespecificeerde waarde - door een lineaire. Verwerking van experimentele gegevens maakte het mogelijk om een vergelijking te verkrijgen die de afhankelijkheid van viscositeit van afschuifsnelheid, vochtigheid en temperatuur beschrijft,

h=108,8-3,985g+0,25gІ+1,13T-0,032TІ-4,043W+0,0359WІ.(1)

Vergelijking (1) is geldig voor de volgende intervallen van argumentverandering: 0,5 s –1 £g£7,0 s - 1; 31,8% £W £ 40,0%; 15°C£T£30°C.

Tijdens de ontwikkeling van systemen voor automatische controle en regulering van technologische processen, is het noodzakelijk om de correlatie te kennen tussen individuele technologische parameters en de structurele en mechanische kenmerken van het onderzochte product.

Hiertoe werden experimenten uitgevoerd (12) om de viscositeit van de test bij verschillende vochtgehaltes te bepalen. Om het deeg te bereiden, werd commercieel tarwemeel van de hoogste en I-kwaliteiten gebruikt. De experimenten zijn uitgevoerd met gistvrij deeg met een vochtigheid van 44,5 tot 65% bij een temperatuur van 30°C. De keuze voor dit bereik wordt verklaard door het volgende: de bovengrens (44,5%) is gelijk aan de waarde van het vochtgehalte van tarwedeeg uit meel van de eerste graad aangenomen bij de bakkerij, de ondergrens (65%) wordt gekozen vanwege het feit dat veel werken de vooruitzichten opmerken voor de methode voor het bereiden van tarwedeeg voor vloeibare sponzen, wat een aantal voordelen heeft.

De viscositeit werd bepaald op een rotatieviscosimeter "Reotest-RV" (GDR). De vervormingssnelheid werd veranderd in het bereik van 0,167 tot 1,8 s-1. De gemiddelde resultaten worden getoond in Fig.59.

Rijst. 59. Afhankelijkheid van de viscositeit van het deeg van bloem van de I-kwaliteit van het vochtgehalte bij verschillende afschuifsnelheden (in s-1):

l - 0,167; 2 - 0,333; 3 - 0.6; 4 - 1.0; 5 -1.8.

Zoals uit de grafieken blijkt, zijn de afhankelijkheden exponentieel. Met een toename van het vochtgehalte van halffabrikaten neemt hun viscositeit aanzienlijk af. Dus voor een afschuifsnelheid van 0,167 s-1 met een verandering in vochtigheid van 46 tot 50%, nam de viscositeit ongeveer 3,5 keer af. Naarmate de afschuifsnelheid toenam, nam de intensiteit van de viscositeitsverandering significant af. Bijvoorbeeld, bij een afschuifsnelheid van 0,167 s-1 en een verandering in vochtigheid van 46,0 tot 65,0%, nam de viscositeit af van 1385 tot 42 kPa * s, en bij 1,8 s-1 en dezelfde verandering in vochtigheid nam de viscositeit af alleen van 284 tot 20 Pa s, d.w.z. de intensiteit van de viscositeitsverandering nam 5 keer af. Hierbij speelt de anomalie van de viscositeit van het brooddeeg een belangrijke rol.

De verwerking van de verkregen experimentele gegevens maakte het mogelijk om de volgende vorm van correlatie voor te stellen:

h= c + e a Wb , (3-13) a

waarbij a, b, c empirische coëfficiënten zijn met de volgende waarden: voor deeg van meel van klasse I a = 50,26, b = -12,47, c = 0,1; voor deeg van eersteklas bloem a=52,77, b=-13,17, c=0,1.

Is vergelijking (3-13) geldig voor een afschuifsnelheid van 0,167 tot 1 s? en deegvochtigheid variërend van 44 tot 62%.

Maalgrootte van tarwebloem

Tafel. De afhankelijkheid van de elastisch-plastische eigenschappen van het deeg van de grofheid van het malen van tarwebloem

maalfracties	Ruw glutengehalte, %		Elastische modulus, E	E, met
Na 30 minuten
Passage door een zeef 43	43/39,5	4,2/9,1	7,0/6,9	60/132
Passage door een zeef 38	38/39,3	3,2/8,4	3,5/4,7	91/179
Passage door een zeef 25	25/38,1	3,0/6,8	3,3/4,3	91/157
Vertrek uit de zeef	25/37,5	2,6/6,4	2,9/4,0
De omgekeerde afhankelijkheid van de viscositeit en afschuifmoduli van het deeg van de grootte van de bloemdeeltjes werd vastgesteld. Dit patroon is deels te wijten aan de toename van het gehalte aan gluteneiwitten met een afname van de grootte van de bloemdeeltjes.

Rechterkant van tafel 6.2

Kunststof viscositeit, η 10 –5 , Pa s	Elastische modulus, E 10 -3 , Pa ??? Herbereken de getallen	Stress-ontspanningstijd, η/ E, met	Verdunningsverhoudingen
K η	K E
na 3 uur
2,6/6,2	4,2/6,5	62/95	38/32	40/6
2,4/4,4	3,3/3,9	73/13	25/47	6/17
2,2/3,1	3,2/3,15	71/91	27/53	7/19
1,6/2,9	2,1/3,2	76/91	39/51	28/20

Tabel 6.20. Structurele en mechanische eigenschappen van gebak met verschillend suiker- en vetgehalte (bij 20 °C)

Deeg	Vochtigheid, %	E, Pa	, a s	η/ E, met	P, %	E, %	D, s –1
Controle	30,2	3,0 10 3	5,0 10 5				0,0015
Met suiker:
5%	30,6	1.1 10 3	2,0 10 5				0,0030
10%		5.1 10 2	8.8 10 4				0,0045
20%	30,3	2,7 10 2	2,7 10 4				0,0090
50%	30,5	1.4 10 2	1.6 10 4				0,0045
Controle	30,6	3.6 10 3	6.2 10 5				0,0015
Met margarine:
5%	30,3	1.9 10 3	2,9 10 5				0,0030
10%	28,0	1.8 10 3	2,4 10 5				0,0030
20%	28,0	1.5 10 3	1.8 10 5				0,0040
50%	30,4	4.8 10 3	7,9 10 4				0,0045
Met 50% suiker	20,8	5.7 10 3	4.3 10 4				0,0075
Met 50% margarine	20,4	4.9 10 3	2.8 10 5				0,0090
Met 50% suiker en 50% margarine	20,0	6.1 10 3	3.6 10 4				0,0030

Het effect van suiker- en vetadditieven op de mechanische eigenschappen van bloemdeeg hangt af van het vochtgehalte. Aanzienlijke toevoegingen aan tarwedeeg van hoogwaardig meel van eiwitverbindingen, suikers en vetten veranderen de structurele en mechanische eigenschappen aanzienlijk. Door 5 tot 50% suiker aan bloem toe te voegen, wordt plastificering van de tarwedeegstructuur bereikt - een afname van de waarden van afschuifmoduli en viscositeit; er is een elasticiteit van het deeg in de vorm van een meer significante afname van modules.

Tabel 6.21. Structurele en mechanische kenmerken van niet-gistend en gistend deeg gemaakt van eersteklas bloem met toegevoegde suikers

Voorbeeld nummer	Testmonsters	Vochtigheid, %	Е 10 –2, Pa	η 10 –4 , Pa·s	η/ E, met	P, %	E, %	K E, %	K , %
Niet-gistend deeg
	Zonder toevoegingen	44,0	8,5/3,5	5,9/1,9	69/53	72/78	74/82
	Met 5% sucrose	43,7	4,7/2,4	3,5/1,6	74/62	71/74	77/82
	Met 5% glucose	44,0	5,4/2,8	4,0/2,0	74/68	71/72	73/77
	Met 10% sucrose	43,3	3,3/1,7	2,7/1,3	84/74	73/71	77/82
	Met 10% glucose	44,1	3,1/1,6	3,1/1,8	99/108	64/62	91/76
	Met 15% sucrose	43,4	1,5/1,0	1,5/1,3	100/130	67/55	85/78
	Met 15% glucose	43,5	1,9/1,2	2,5/1,6	140/140	58/55	76/77
	Met 20% sucrose	43,0	1,0/0,6	1,3/1,1	130/180	58/52	75/76
	Met 20% glucose	43,0	1,0/0,9	1,5/1,7	145/180	53/48	64/67
gistend deeg
	Zonder toevoegingen	44,2	6,0/2,9	5,4/6,2	90/214	67/45	64/65		–12
	Met 5% sucrose	44,0	3,5/1,6	3,2/4,4	92/277	66/42	67/67		–38
	Vanaf 10% »	43,8	1,8/1,4	1,7/2,9	100/207	65/46	59/60		–71
	Vanaf 15"	44,0	0,9/0,8	0,8/1,4	96/178	65/50	67/63		–75
	Vanaf 20"	44,1	0,2/0,25	0,25/0,37	125/135	59/56	74/74	–25	–48

De structuur van niet-gistend deeg zonder toevoeging van suikers, vanwege het verhoogde gehalte aan in water oplosbare verbindingen, heeft een verhoogde plasticiteit, wordt vloeibaar. Het deeg met een blootstelling van 2 uur heeft een lage viscositeit van het deeg, de relatieve elasticiteit ervan neemt toe. De toevoeging van 5-20% suikers aan het deeg vermindert de viscositeit aanzienlijk en de afschuifmoduli zijn zelfs meer merkbaar: de relatieve elasticiteit neemt toe en de plasticiteit neemt af; bij een verhoging van de suikerdosering neemt dit effect toe. Het effect van suikertoevoegingen op de structuur van een 2 uur gerijpt niet-gistend deeg is vergelijkbaar met hun effect op de structuur zonder veroudering. Tegelijkertijd veranderen suikertoevoegingen geleidelijk de aard van de invloed van de duur van deegblootstelling op zijn elastisch-elastische, plastisch-viskeuze eigenschappen.

Tabel 6.22. Invloed op de structurele en mechanische kenmerken van de test van meel van de I-klasse van de gezamenlijke toevoeging van suiker en vet

Ervaringsvariant	Steekproef	Vochtigheid, %	Е 10 –2, Pa	η 10 –4 , Pa·s	η/ E, met	P, %	E, %	K E, %	verloop E	K , %	Verloop
Niet-gistend deeg
	Controle	43,6	10/4 1	6,8/2,8	68/68	73/73	73/82		-		-
	Met 5% suiker en 2,5% vet	43,3	5,2/2,7	4,0/1,5	76/55	71/77	80/80		0,2		0,2
	Met 10% suiker en 5% vet	44,3	1,7/1,4	1,6/0,7	94/45	66/78	76/68		0,2		0,1
	Met 20% suiker en 10% vet	44,1	0,7/0,8	0,6/0,3	85/50	68/65	75/86	–11	0,1		0,1
gistend deeg
	Controle	43,8	8,2/4,5	7,4/11,0	91/240	67/44	70/75		-	–15	-
	Met 5% suiker en 2,5% vet	43,8	3,0/2,0	3,6/4,1	120/209	60/47	75/76		0,3	–11	0,9
	Met 10% suiker en 5% vet	44,7	1,3/0,8	1,3/2,0	100/250	64/42	70/67		0,3	–15	0,6
	Met 20% suiker en 10% vet	44,2	0,3/0,25	0,4/0,5	133/200	63/51	74/77		0,1	–12	0,3

Opmerking. De teller toont gegevens over een vers gemengd deeg, de noemer - bij een blootstellingstest van twee uur.

Suikers verlagen de afschuifmoduli en viscositeit van beide deegsoorten meer; belangrijker dan vetten, verhoog de verhouding van viscositeit tot de modulus van niet-fermenterend deeg; in vergelijking met vetten verminderen ze deze belangrijke eigenschap van het fermenterende deeg minder actief. De gezamenlijke toevoeging van suiker en vet zal het meest significante effect hebben, niet zozeer op de elastische plastiek, maar op de relaxerende eigenschappen van het fermenterende tarwedeeg. De gezamenlijke toevoeging van suiker en vet aan niet-gistend deeg verbetert niet, maar verslechtert de bakeigenschappen; en tijdens het fermenteren verhoogt het de viscositeit enigszins en verlaagt het de afschuifmoduli.

EIGENSCHAPPEN VAN DE STRUCTUUR EN MECHANISCHE EIGENSCHAPPEN VAN HET DRAAIENDE DEEG

Niet-gistend meeldeeg moet worden beschouwd als een materiaal dat is ontworpen om de technologische eigenschappen van graan en meel te evalueren. Het fermenteren van deeg is hiervoor minder geschikt, omdat het gist, zuurdesem, gasvormige stoffen, voornamelijk koolstofdioxide, en organische zuren bevat die tijdens de fermentatie ontstaan. Het is een structurele analoog en voorloper van de broodkruimelstructuur, niet gefixeerd door warmtebehandeling. De hoeveelheid kooldioxide die wordt gevormd in een eenheidsvolume deeg hangt af van de inhoud en verdeling van gistcellen erin, de energie van hun fermentatie, bepaald door de massa van gist, en de omstandigheden van hun vitale activiteit. De grootte van kooldioxidebellen en hun aantal in het volume worden bepaald door de gasdoorlaatbaarheid van het deeg (volgens CO 2), die afhangt van de structurele en mechanische eigenschappen.

Zoals bekend verschillen gasvormige stoffen aanzienlijk van vaste stoffen en vloeistoffen in hun lagere dichtheid, grotere samendrukbaarheid en ook in de afhankelijkheid van hun volumetrische uitzettingscoëfficiënt van de temperatuur. Hun aanwezigheid in de structuur van het deeg verhoogt het volume, vermindert de dichtheid, compliceert de structuur. Elastisch-plastische vervormingen van het fermenterende deeg komen voor in de wanden van de poriën van de gestructureerde massa. Laten we, om de invloed van de gasfase op de mechanische eigenschappen van het fermenterende deeg te bekijken, het diagram van de structuur ervan bekijken in Fig. 21. Hierin worden oppervlakteactieve stoffen, eiwitten, lipoïden enz. schematisch weergegeven met staafjes met ronde uiteinden. Hun afgeronde deel vertegenwoordigt de polaire en de rechte "staart" - de niet-polaire groep atomen in het molecuul.

De meest waarschijnlijke centra voor de vorming van primaire C02-bellen in het fermenterende deeg zijn de adhesiepunten van niet-polaire groepen van oppervlakteactieve moleculen die zijn gebonden door de zwakste krachten van dispersie-interacties. De gasvormige producten die tijdens de fermentatie in het deeg worden gevormd (CO 2 en andere) lossen op in vrij water en adsorberen op de oppervlakken van hydrofiele polymeermoleculen. Hun overmaat vormt gasbellen in het gistende deeg. De wanden van de bellen vormen oppervlakteactieve stoffen. Een toename van de hoeveelheid gasvormige producten veroorzaakt een overeenkomstige toename van het aantal en het volume van gasbellen, een afname van de dikte van hun wanden, evenals een doorbraak van de wanden, diffusie en lekkage van gas van het deegoppervlak.

Dit complexe proces van vorming van de fermenterende deegstructuur gaat natuurlijk gepaard met een toename van het volume van zijn massa en afschuifvervormingen. De opeenhoping van vele bellen van gasvormige producten leidt tot de vorming van een schuimige fermenterende deegstructuur met dubbele wanden gevormd door oppervlakteactieve stoffen. Ze zijn gevuld met een massa gehydrateerde hydrofiele stoffen van de test, verbonden met de polaire groepen van oppervlakteactieve stoffen van de wanden van de bellen door secundaire chemische bindingen. Het deeg heeft een aanzienlijke viscositeit en elastische eigenschappen, waardoor de schuimstructuur voldoende sterkte en duurzaamheid heeft, een zeker vermogen om te vloeien en gasvormige stoffen vast te houden (lucht, stoom, koolstofdioxide).

Elastisch-plastische schuifvervormingen van een dergelijke structuur als gevolg van een permanente toename van het volume van gasbellen en deeg leiden tot een afname van de dikte van de wanden, hun breuk en samenvoeging (coalescentie) van individuele bellen met een afname van de totale volume.

De ontwikkeling van elastisch-plastische afschuifvervormingen in de deegmassa die snel begint te fermenteren, wat de dichtheid ervan verlaagt, treedt op bij overeenkomstige verminderde spanningen, daarom mogen de initiële moduli van elasticiteit-afschuifelasticiteit en de viscositeit van een dergelijk deeg niet hoger zijn dan die van een niet-gistend deeg. Tijdens het fermentatieproces en een toename van het volume, moet de vervorming van de bolvormige wanden van de gasporiën echter gepaard gaan met de oriëntatie van eiwitten en andere polymeren in de richting van afschuiving en stroming, de vorming van extra intermoleculaire bindingen tussen ze, en een toename van de deegviscositeit. Door de dichtheid van het fermenterende deeg tijdens de fermentatie te verminderen, kunnen de eiwitten de elastische eigenschappen vollediger realiseren - om de modulus van elasticiteit-schuifelasticiteit te verlagen. Met verhoogde viscositeit, verminderde modulus, zou het fermenterende deeg een significant grotere verhouding van deze kenmerken moeten hebben, een steviger systeem hebben dan het niet-fermenterende deeg.

Door de permanente vorming van koolzuur en de daardoor volumetoename is het fermenterende deeg, in tegenstelling tot het niet-fermenterende, een dubbel gespannen systeem. De zwaartekrachten van zijn massa tijdens de fermentatie zijn lager, gelijk aan of groter dan de energie van chemische reacties van CO 2 -vorming, die krachten creëert die gasbellen ontwikkelen en omhoog bewegen volgens de wet van Stokes (beweging van bolvormige lichamen in een stroperig medium ). Het aantal en de grootte van gasbellen in het deeg worden bepaald door de energie en snelheid van gistfermentatie, de structurele en mechanische eigenschappen van het deeg en de gasdoorlaatbaarheid.

De grootte van de kooldioxidebel die op een bepaald moment tijdens de fermentatie wordt gevormd, hangt af van de balans van de trekkrachten.

P=π rp (4.1)

en samendrukkend

P =2π rσ (4.2)

waar , r , R , σ - respectievelijk de verhouding van de omtrek tot de diameter (3, 14), de straal van de bel, overdruk en oppervlaktespanning.

Uit de gelijkheidsvoorwaarden voor vergelijkingen (4.1) en (4.2) volgt dat:

P =2 σ / r (4.3)

Vergelijking (4.3) laat zien dat op het eerste moment van vorming van een gasbel, wanneer de afmetingen, bepaald door de straal, erg klein zijn, de overdruk significant moet zijn. Naarmate de bellenstraal groter wordt, neemt deze af. De buurt van gasbellen met verschillende stralen moet gepaard gaan met CO 2 -diffusie door de wanden in de richting van hogere naar lagere druk en de egalisatie ervan. In aanwezigheid van een bepaalde overdruk en de gemiddelde grootte van gasbellen, is het gemakkelijk te berekenen, de viscositeit van het deeg kennende, de snelheid van hun stijging volgens de genoemde wet van Stokes.

Volgens deze wet is de kracht die gasbellen optilt:

P =4/3π rg ( ρ - ρ ) (4.4)

overwint de kracht van hun wrijving

P =6 prηυ (4.5)

waarbij g de zwaartekrachtsconstante is;

ρ en ρ zijn de dichtheden van gas en deeg;

η-effectieve structurele viscositeit van het deeg;

υ - de snelheid van de verticale beweging van gasbellen in de test

ontstaan in de deegmassa wanneer er een bolvormig lichaam (gasbel) in beweegt.

Uit de gelijkheid van vergelijkingen (4.4) en (4.5) is het gemakkelijk om de waarde van de snelheid te bepalen

V =2 gr ( ρ - ρ )/9 η (4 .6)

Deze vergelijking is van groot praktisch belang, waardoor het mogelijk wordt om de afhankelijkheid van de toenamesnelheid van het volume van het fermenterende deeg vast te stellen van zijn dichtheid en viscositeit, de grootte van individuele poriën, die ook wordt bepaald door de energie van fermentatie van micro-organismen. Berekend door de vergelijking, is de snelheid van toename van het volume van tarwedeeg van meel van klasse I met een dichtheid van 1,2 met een gemiddelde poriestraal van 1 mm en een viscositeit van ongeveer 110 4 Pas ongeveer 10 mm/min. Uit praktijkwaarnemingen blijkt dat een dergelijk deeg een gemiddelde rijssnelheid heeft van 2 tot 7 mm/min. De hoogste snelheid wordt waargenomen in de eerste uren van de fermentatie.

Als er aangrenzende poriën in de test zijn, met verschillende afmetingen en gasdrukken, breken hun wanden en smelten de poriën samen (coalescentie); dit fenomeen hangt ook af van de fermentatiesnelheid en de mechanische eigenschappen van het deeg; blijkbaar zijn de meeste poriën van het deeg en broodkruim niet gesloten, open. Als gevolg van het fenomeen van diffusie van CO 2 door de wanden van de poriën en hun breuk door overdruk, verliest het fermenterende deeg koolstofdioxide met zijn oppervlak: de kosten van droge stoffen (suiker) voor de fermentatie van het deeg, gelijk aan gemiddeld 3% van de massa bloem, met alcoholische gisting per 1 kg bloem (of 1,5 kg brood) geeft ongeveer 15 g of ongeveer 7,5 liter CO 2 vrij. Deze hoeveelheid bij atmosferische druk is meerdere malen groter dan het volume van gasvormige producten in het gespecificeerde volume brood en kenmerkt hun verlies tijdens de fermentatie van het deeg.

In het fermenterende deeg worden ook veel andere organische zuren en alcoholen gevormd die de oplosbaarheid van graanverbindingen kunnen veranderen. Al het bovenstaande toont dus aan dat de structuur van het gefermenteerde deeg complexer is dan die van het niet-gefermenteerde deeg. Het moet van de laatste verschillen in kleinere: dichtheid, elasticiteit-elasticiteitsmodulus, hogere viscositeit en η / E (groter vermogen om vorm te behouden), een permanente toename van volume en zuurgraad tijdens de fermentatie.

Al bijna lange tijd kenmerken bakkers de bakeigenschappen van gefermenteerd deeg door het vermogen om elastisch-elastische vervormingen te vertonen na spanningsverlichting: "levend" (of elastisch-elastisch) "bewegend" deeg na vervorming gaf altijd broodproducten met een goed volume , vorm en structuur van de porositeit van de kruim, in tegenstelling tot een onbeweeglijk (plastic) deeg, verstoken van deze eigenschappen.

De structuur van het fermenterende deeg, zijn mechanische eigenschappen zijn onderling afhankelijk van het suikervormende vermogen van het meel, evenals het gasvormende en gasvasthoudende (gasdoorlatendheid) vermogen van het deeg. Ze zijn ook afhankelijk van het type, de leeftijd en het fermentatievermogen van micro-organismen - fermentatiegeneratoren.

Dit wordt bevestigd door de gegevens over de waarden van gasvorming en retentie van deeg van rassentarwemeel, gegeven in de tabel. 3.10. Met gelijke gemiddelde gasvormende capaciteit van tarwebloem van de eerste en tweede groep, wordt het lagere absolute en relatieve gasvasthoudende vermogen van het deeg (en de volumetrische opbrengst van brood) van de eerste verklaard door zijn hogere elastisch-plastische eigenschappen. Tegelijkertijd is het lagere gashoudend vermogen van het deeg (en de volumetrische opbrengst van brood) van de tarwe van de derde groep in vergelijking met deze kenmerken van het deeg (en brood) van de tarwe van de tweede en eerste groep kunnen deels worden toegeschreven aan hun lagere gasvormend vermogen.

Hun relatieve (in % tov gasvorming) gasvasthoudend vermogen was hoger dan dat van tarwedeeg van de tweede en eerste groep, wat kan worden toegeschreven aan het hoogste gehalte aan gluteneiwitten in tarwe van deze groep. Dus bij het beschouwen van het gashoudend vermogen van het deeg en de volumetrische opbrengst van brood, is het noodzakelijk om niet alleen rekening te houden met de mechanische eigenschappen van het deeg, maar ook met de genoemde eigenschappen van het meel. Het leek gepast om de structuur van niet-gistend en gistend deeg te onderzoeken en te vergelijken. Dit laatste is het eigenlijke materiaal waaruit broodproducten worden gemaakt van meel van verschillende variëteiten, die verschillen in fysieke kwaliteitsindicatoren. Het was interessant om de mechanische eigenschappen van niet-gistend en gistend deeg van meel van verschillende kwaliteiten te vergelijken, en om ze bij benadering te rantsoeneren in het laatste.

Structurele en mechanische eigenschappen van niet-gistend en gistend deeg, bereid uit twee monsters van commercieel tarwemeel van de klassen I en II, worden gegeven in de tabel. 3.1 en 4.1.

Tabel 4.1

Structurele en mechanische eigenschappen van deeg gemaakt van tarwebloem van de 1e graad met een vochtgehalte van 44%

Voorbeeld nummer	Wachttijd, h

Opmerking. De teller toont de gegevens op de niet-zwervende test, de noemer - op de zwervende test.

Deeg gemaakt van tarwebloem van klasse I is een minder complexe labiele structuur dan deeg gemaakt van bloem van klasse II: het bevat minder actieve hydrolyseprocessen, bevat minder suikers en andere verbindingen die de elastische eigenschappen van de structuur in de loop van de tijd veranderen. Om deze reden zouden de verschillen in de structuur van het niet-gistende deeg gemaakt van meel van klasse I het duidelijkst moeten zijn.

Zoals de resultaten van Tabel. 4.1, onmiddellijk na het kneden, had het niet-fermenterende deeg van beide monsters afschuifmoduli en viscositeit, waren de relatieve plasticiteit en elasticiteit groot, en was η/E kleiner dan die van het gefermenteerde deeg. Na 2 uur fermentatie zijn de deegviscositeit en η/E nam niet af, zoals bij een niet-gistend deeg, maar nam integendeel toe en de plasticiteit nam af. Om deze reden is de index Tot had een negatieve waarde, die geen liquefactie kenmerkt, maar een toename van de viscositeit van de structuur.

De resultaten van het vergelijken van de mechanische eigenschappen van niet-fermenterend en fermenterend tarwedeeg van twee monsters van klasse II-meel worden gegeven in de tabel. 3.1, bevestigt in principe volledig de patronen die zijn vastgesteld voor het deeg van meel van klasse I; ze zijn echter ongetwijfeld van belang omdat het verouderingsproces tot 24 uur duurde. Het is bekend dat de fermentatie van geperste bakkersgist in de gebruikelijke dosering (ongeveer 1% tot meel) meestal eindigt met een tijdsinterval van 3-4 uur ( duur van fermentatie van deeg). Na deze tijd wordt het deeg aangevuld met een verse portie bloem en gemengd, waarna de fermentatie erin wordt hervat. Bij afwezigheid van meeladditieven en vermenging is alcoholische gisting inferieur aan zure gisting. Zo'n deeg, dat overmatige hoeveelheden ethylalcohol en zuren opneemt, lost gluteneiwitten op (verdunt), verliest koolstofdioxide - vermindert het volume, wordt dichter. Van tafel. 3.1 kan worden gezien dat het fermenterende deeg na 6 uur en vooral na 24 uur fermentatie in termen van afschuifmoduli, viscositeit, relatieve plasticiteit en elasticiteit deze indicatoren van niet-fermenterend deeg benadert. Dit toont aan dat gistfermentatieprocessen die tot 6 uur duren de belangrijkste reden zijn voor significante verschillen in de structuur van het fermenterende deeg van de niet-fermenterende structuur. Experimenten hebben aangetoond dat monsters van fermenterend tarwedeeg gemaakt van meel van I- en II-klassen een structuur hebben die meer perfecte eigenschappen heeft van elasticiteit-elasticiteit (lagere afschuifmodulus), grotere viscositeit en dimensionele stabiliteit (η / E), evenals grotere stabiliteit in de tijd in vergelijking met de structuur niet-fermenterende test. De belangrijkste reden voor deze verschillen moet worden beschouwd als het proces van alcoholische gisting van bakkersgist in gistend deeg, de vorming van met gas gevulde poriën daarin, waardoor een permanente toename van het volume ontstaat, de ontwikkeling van elastisch-plastische vervormingen en versterking van de structuur als gevolg van de oriëntatie van polymeren in afschuifvlakken. Zure fermentatie daarin is minder belangrijk en beïnvloedt, zoals hieronder wordt weergegeven, deze eigenschappen door de processen van zwelling en oplossing van meelverbindingen te veranderen.

AFHANKELIJKHEID VAN DE MECHANISCHE EIGENSCHAPPEN VAN HET FEMINATIEDEEG EN DE KWALITEIT VAN HET BROOD VAN TYPE EN TYPE MEEL

De kwaliteit van broodproducten - hun volumetrische opbrengst, vorm, porositeitsstructuur en andere kenmerken, wordt bepaald door het type bloem en wordt dienovereenkomstig genomineerd door GOST's.

De structuur van het fermenterende deeg is het directe materiaal waaruit broodproducten worden verkregen door warmtebehandeling in een oven. Het was interessant om de biochemische en structureel-mechanische eigenschappen van het vergisten van tarwedeeg te bestuderen, afhankelijk van het type bloem. Voor dit doel werden zeven monsters zachte rode tarwe gemalen in een laboratoriummolen met een drievoudige maling met een totaal rendement van gemiddeld 78%. Vervolgens bestudeerden we het gasvormend en gashoudend vermogen van meel, de structurele en mechanische kenmerken van het gefermenteerde deeg na het rijzen, evenals rauwe gluteneiwitten en hun gehalte aan meel, het specifieke volume (in cm GOST 9404-60. De resultaten worden weergegeven in de tabel. 4.2. Ze toonden aan dat de opbrengst van meel van hoge kwaliteit, zelfs onder omstandigheden van laboratoriumexperimenteel malen, aanzienlijk fluctueert en hoe sterker, hoe hoger de kwaliteit. Zo zou de technologie van het malen van granen de chemische samenstelling en bijgevolg de structuur van het deeg moeten beïnvloeden. Het is een van de vele belangrijke factoren die de kwaliteitsindicatoren van meel, deeg en broodproducten beïnvloeden.

Tabel 4.2

Biochemische en structureel-mechanische kenmerken

glutenproteïnen van gefermenteerd deeg en brood

(gemiddelde gegevens)

Opmerking. De teller bevat gegevens over eiwitten, in de noemer - op de test.

De technologische eigenschappen van graan en meel van elke kwaliteit worden voornamelijk gekenmerkt door hun gasvormend vermogen. Deze eigenschap kenmerkt het vermogen van graan en meel om de chemische energie van koolhydraatoxidatie om te zetten in thermische en mechanische energie van de beweging van het fermenterende deeg, waardoor de traagheid van zijn massa wordt overwonnen. De bepaling van het gasvormend vermogen van bloem gaat gepaard met het in aanmerking nemen van de hoeveelheid vrijgekomen CO 2 . De hoeveelheid, vertraagd door de test, bepaalt het. gasretentie door volumetoename. Deze fysisch-chemische indicator kenmerkt door zijn inverse waarde de gasdoorlaatbaarheid van de test voor kooldioxide. Dit laatste hangt af van de structuur en grootte van de belangrijkste elastische plastische (E, η, η/E) testkenmerken. Experimenten hebben aangetoond dat het gasvormend vermogen van meel aanzienlijk toenam van de hoogste tot de eerste en tweede graad, terwijl de volumetrische opbrengst van brood juist afnam.

Het gasvasthoudend vermogen van het deeg is direct afhankelijk van het gasvormend vermogen; ondanks dit nam het niet toe in absolute en relatieve (in % tov gasvorming) waarden, maar nam het merkbaar en regelmatig af met een afname van de bloemkwaliteit. Er is een nauw direct verband tussen de absolute waarde van CO die door het deeg wordt vastgehouden en de volumetrische kenmerken van brood (volumeopbrengst, specifiek volume). Het voorgaande stelt ons in staat te concluderen dat deze kenmerken van broodkwaliteit voornamelijk niet worden bepaald door biochemische, maar door fysisch-chemische (gasdoorlatendheid) en mechanische eigenschappen (η, E en η/E) van het deeg. Deze laatste hangen voornamelijk af van de respectievelijke eigenschappen van de rauwe glutenproteïnen en hun gehalte in het deeg.

Experimenten hebben aangetoond dat het gehalte aan rauwe gluteneiwitten van nature toeneemt met een afname van de korrelsterkte en vochtcapaciteit (viscositeit) van meel en zijn variëteiten. De eiwitstructuur van premium bloem had een hogere afschuifmodulus en, gemiddeld, viscositeit dan de eiwitstructuur van klasse I bloem. Dit geeft hun hogere statistische molecuulgewicht aan. Meeleiwitten van klasse I hadden een afschuifmodulus en viscositeit die lager waren dan deze kenmerken van meeleiwitten van klasse II, maar overtroffen deze in waarde η/E. Dit kenmerkt hun grote elasticiteit en maatvastheid.

Het gashoudend vermogen van het deeg en de volumetrische opbrengst van broodproducten zijn direct afhankelijk van de duur van de relaxatieperiode voor de spanningen van gluteneiwitten en deeg, of η/E. De verhouding van viscositeit tot de modulus van gluteneiwitten van meel van klasse II was significant lager dan die van eiwitten van meel van premium en klasse I.

Het gashoudend vermogen van deeg gemaakt van tarwebloem van rassen was afhankelijk van de respectieve waarden van de afschuifmodulus en viscositeit. Deze kenmerken met een afname van de meelkwaliteit namen op dezelfde manier af als het vermogen om gas vast te houden.

Er is vastgesteld dat het fermenterende deeg van premium meel met een vochtgehalte van 44%, net als rauwe gluteneiwitten van dit meel, de meest significante waarden had van afschuifmoduli, viscositeit en viscositeit-tot-modulusverhouding, en de laagste relatieve plasticiteit. Uit deze test werden broodproducten met de hoogste porositeit, het specifieke volume gevormd brood en de verhouding tussen hoogte en diameter van haardbrood verkregen. Zo werden, ondanks de significante viscositeit, de minste gasvorming door de hoge η / E, deeg en brood met een hoge volumetrische opbrengst verkregen uit dit meel. Hoge viscositeitswaarden en η/E droegen bij aan de productie van haardbrood met de hoogste N/A.

Deeg gemaakt van meel van klasse I met een vochtgehalte van 44% wat betreft gasretentie, mechanische eigenschappen en broodkwaliteit was iets minder dan de kwaliteit van deeg gemaakt van meel van de hoogste kwaliteit; Dit geeft aan dat de afname van de viscositeit van het deeg gemaakt van meel van klasse I zowel heeft bijgedragen aan de ontwikkeling van het specifieke volume van het gevormde brood als aan de toename van de smeerbaarheid van het haardbrood.

Het deeg gemaakt van meel van klasse II had een hoger vochtgehalte (45%). Ondanks de grootste gasvorming was het beduidend inferieur aan het deeg van de hoogste en I-soorten bloem in termen van gasretentie en viscositeit. De verhouding van viscositeit tot modulus van deze test, zoals die van glutenproteïnen, was lager en de relatieve plasticiteit was hoger dan die van de test van meel van de hoogste en I-kwaliteiten. De kwaliteit van de resulterende broodproducten was veel lager dan de kwaliteit van producten gemaakt van meel van de hoogste en I-kwaliteiten.

Om de invloed van de structurele en mechanische kenmerken van het fermenterende deeg op de fysieke eigenschappen van broodproducten te verduidelijken, hebben we de resultaten van de experimenten in twee groepen gedifferentieerd. De eerste groep monsters van elke kwaliteit had gemiddeld hoger dan het rekenkundig gemiddelde, afschuifmoduli en viscositeit, de tweede groep had lagere. Ook werd rekening gehouden met de eigenschappen van het gasretentie van het deeg en de elastisch-plastische eigenschappen van rauwe gluteneiwitten (Tabel 4.3).

Tabel 4.3

Gemiddelde kenmerken van deeg met hoge en lage viscositeit

Van tafel. 4.3 blijkt dat de specifieke hoeveelheid brood gemaakt van premium bloem niet afhankelijk is van het gasvasthoudend vermogen van het deeg, dat voor beide groepen monsters nagenoeg gelijk bleek te zijn. Het specifieke volume brood uit meel van klasse I en II was afhankelijk van een iets hogere waarde van het gashoudend vermogen van het deeg van de tweede groep monsters. De hoeveelheid rauwe gluten in beide groepen monsters voor alle soorten meel bleek ongeveer gelijk te zijn en had geen invloed op de kwaliteit van brood.

De viscositeit van het deeg van meel van de hoogste kwaliteit van beide groepen monsters bleek omgekeerd evenredig te zijn, en de verhouding van viscositeit tot modulus was in directe verhouding tot de overeenkomstige indicatoren van hun rauwe glutenproteïnen, voor deeg van meel van I en II variëteiten van beide groepen monsters - integendeel.

Hieruit kunnen we concluderen dat de belangrijkste kenmerken van het fermenterende deeg - viscositeit en de verhouding van viscositeit tot modulus - niet alleen afhangen van de overeenkomstige kenmerken van gluteneiwitten, maar ook van de invloed van andere graanverbindingen.

De volumetrische opbrengst van het blikbrood en de H/D van het haardbrood binnen elk van de drie soorten tarwebloem hangen af van de viscositeit en de verhouding van de viscositeit tot de modulus van het gefermenteerde deeg. Viscositeit heeft een omgekeerd effect op de volumetrische opbrengst en een direct effect op de H/D-waarde. De verhouding van viscositeit tot modulus heeft een directe invloed op beide kenmerken van broodkwaliteit.

De mate van invloed van viscositeit en de verhouding van viscositeit tot modulus op de fysieke en mechanische indicatoren van de kwaliteit van brood kunnen ongelijk en onderling gericht zijn. Het hangt zowel af van de waarde van deze kenmerken van de deegstructuur als van de wijze van technologische verwerking. Desondanks zijn de gegevens in Tabel 4.3 stellen ons in staat om de resultaten te verklaren die niet alleen zijn verkregen door het type bloem, maar ook door de afhankelijkheid van de viscositeitswaarden en de verhouding van viscositeit tot deegmodulus. Een significant verschil in het specifieke volume van pan- en H/D-haardbrood gemaakt van meel van de hoogste, I- of II-kwaliteiten met ongeveer dezelfde deegviscositeit moet dus voornamelijk worden verklaard door de ongelijke waarden van hun verhoudingen van viscositeit tot modulus. De door ons verkregen resultaten stellen ons in staat om te stellen dat het type graan, gemalen zelfs volgens hetzelfde technologische schema, de gasretentie en structurele en mechanische eigenschappen van het deeg dat wordt verkregen uit elk type bloem van drievoudig malen beïnvloedt. Viscositeit en viscositeit-tot-modulusverhouding van fermenterend deeg gemaakt van rassentarwemeel kunnen worden gebruikt als kenmerken die vooraf de fysieke en mechanische eigenschappen van pan- en haardbrood bepalen. Daarom leek het raadzaam om ze te bepalen en te standaardiseren voor een eenvoudig deeg gemaakt van verhandelbaar meel van de belangrijkste variëteiten, verkregen bij ondernemingen in Moskou onder de voorwaarden van bestaande technologische productieregimes.

Door massametingen van de elastisch-plastische kenmerken van het gefermenteerde, kant-en-klare deeg en statistische verwerking van de resultaten, werden de gemiddelde optimale (M ± δ) waarden van viscositeit en de verhouding van viscositeit tot modulus vastgesteld voor drie variëteiten van tarwe- en roggebloem (Tabel 4.4).

Tabel 4.4

Gemiddelde optimale viscositeit en η/E fermenterend deeg (D=0,003 s)

	Deeg vocht,%
Tarwe beoordeel ik


pellen

De gegevens in de tabel vergelijken. 4.4. en 3.14, kan worden gezien dat het fermenterende deeg gemaakt van tarwebloem van klasse I heeft, zoals in tabel. 3.1 en 4.1 zijn beduidend groter, en het roggedeeg van beide varianten is kleiner dan dat van het niet-gistende deeg, de waarden van viscositeit en de verhouding van viscositeit tot modulus.

De belangrijkste reden voor de afname van de viscositeit en de verhouding van viscositeit tot de modulus van gefermenteerd deeg van volkoren roggemeel moet worden beschouwd als het oplossen van zijn verbindingen door deegzuren.

Studies naar het effect van melkzuurverzuring van niet-fermenterend deeg uit drie monsters van volkoren roggemeel toonden aan dat alle monsters van het aangezuurde (volgens de norm van fermenterende) deeg een lagere viscositeit en viscositeit-modulusverhouding hadden dan die van het niet-aangezuurde deeg . Dit moet worden toegeschreven aan de gedeeltelijke peptisering van zwellende eiwitten en andere roggeverbindingen met oplossingen van organische zuren.

INVLOED VAN MODERNE TESTMETHODEN OP DE MECHANISCHE EIGENSCHAPPEN VAN HET DEEG EN DE KWALITEIT VAN BROODPRODUCTEN

PRODUCTEN

In de afgelopen jaren zijn in de USSR en in het buitenland werkzaamheden uitgevoerd die de mogelijkheid hebben aangetoond om het verbruik van meel en de tijd voor de bereiding van broodproducten te verminderen. Dit wordt bereikt door technologische schema's te gebruiken die zorgen voor een mechanisch effect op het deeg en deeg, waardoor hun fermentatie wordt geactiveerd. Dergelijke schema's zijn gebaseerd op het gebruik van grote vloeibare (ongeveer 70% vocht) of dikke (40-50% vocht) deeg.

Vloeibare sponzen hebben een viscositeit die 1-2 decimalen lager is dan dikke; de laatste zijn moeilijk op te pompen; ze worden na de fermentatie verdund met water. Er is vastgesteld dat verdunde zuurdesems een beduidend lagere viscositeit hebben dan onverdunde zuurdesems met het overeenkomstige vochtgehalte; tijdens de fermentatie neemt de viscositeit van het deeg af.

Het verkorten van de duur van de fermentatie van deeg en deeg wordt bereikt door een langer intensief effect in het kneedproces. Tegelijkertijd neemt de hoeveelheid van het deeg gewassen glutenproteïnen af, neemt het gehalte aan in water oplosbare stikstofverbindingen en koolhydraten toe, neemt de aantasting van zetmeel door amylase en de fermentatie-activiteit van gist toe. Deze processen verhogen de volumetrische opbrengst van deeg en brood, verbeteren de structuur van de porositeit van de kruimel, de vorm van de haardproducten.

Deze eigenschappen van broodproducten worden ook verbeterd door extra mechanische verwerking van het deeg tijdens het snijden ervan. Overmatige machinale bewerking kan echter leiden tot een verslechtering van de fysieke en mechanische eigenschappen van producten, dus optimalisatie ervan is noodzakelijk. Als criterium voor de mate van mechanische impact op het deeg tijdens het kneden, wordt de waarde van specifiek werk voorgesteld. Het varieert afhankelijk van de vochtcapaciteit van bloem van 12 tot 50 J/g.

Op basis van het voorgaande kunnen de volgende conclusies worden getrokken.

Vergistend deeg is, in tegenstelling tot niet-gistend, een complexer dubbel gespannen colloïdaal gedispergeerd systeem, inclusief een gasfase, die daarom een verminderde dichtheid heeft. De schuimige poreuze massa, die continu CO 2 vormt, vergroot het volume - vloeit samen door de drukvereffening van aangrenzende poriën van verschillende groottes, waardoor een open structuur ontstaat; daarin vindt volgens de wet van Stokes de beweging van de grootste poriën naar boven naar het oppervlak van het deeg en het vrijkomen van koolstofdioxide continu plaats. Tijdens het proces van poriënvorming, volumetoename door kleine spanningen en langzame schuifvervormingen, wordt de structuur van het fermenterende deeg elastisch, verhoogt de viscositeit en η/E.

Gefermenteerd deeg gemaakt van tarwebloem van klasse I en II verschilt van niet-gistend deeg door lagere afschuifmoduli, relatieve plasticiteit (hogere elasticiteit), hogere viscositeit en viscositeit-modulusverhouding, evenals stabiliteit en toename van deze kenmerken tijdens fermentatie na het kneden. Er werden meer significante verschillen vastgesteld voor deeg gemaakt van meel van klasse I, dat een 3-4% lager vochtgehalte heeft dan deeg gemaakt van meel van klasse II, en een andere chemische samenstelling.

Het fermenterende deeg gemaakt van volkoren en gepeld roggemeel verschilt van het niet-fermenterende deeg in grotere schuifmoduli, lagere viscositeit en viscositeit-modulusverhouding. Dit komt door de invloed van een significante concentratie van organische zuren erin, die zwellende eiwitten en andere korrelpolymeren gedeeltelijk oplossen.

Structurele en mechanische eigenschappen van het fermenteren van tarwedeeg en rauwe gluten-eiwitten uit meel van de hoogste, I- en II-klassen, verkregen uit één korrel door drievoudig malen, viscositeit, evenals de verhouding van viscositeit tot modulus verschillen aanzienlijk: ze bepalen de gasvasthoudend vermogen van het deeg, de volumetrische opbrengst van het blik, evenals H/D van haardbrood. Met een afname van de bloemkwaliteit, de viscositeit en de verhouding van viscositeit tot de modulus van gluteneiwitten en de gasretentie van het deeg, nemen de volumetrische opbrengst van brood, de porositeit en H / D af. De meest significante verschillen in de aangegeven kenmerken van deeg, gluteneiwitten en brood worden waargenomen tussen de I- en II-bloemsoorten.

Binnen elke graad heeft de viscositeit van het fermenterende deeg een omgekeerd effect op de ontwikkeling van het volume (gasretentie), de volumetrische opbrengst van het brood en een direct effect op de H/D van het brood. De verhouding van viscositeit tot deegmodulus heeft een direct effect op beide indicatoren van brood. Graanvariëteit beïnvloedt in sommige gevallen de structurele en mechanische eigenschappen van het deeg van bloem van elke variëteit.

Om de genoemde eigenschappen van het fermenterende deeg te controleren en te beheren, is het raadzaam om te normaliseren en te reguleren. Als geschatte normen voor deeg gemaakt van tarwebloem van klasse I, volkoren rogge en gepeld meel, kunt u de resultaten van tabel gebruiken 4.4.

HET EFFECT VAN VERWARMING OP DE MECHANISCHE EIGENSCHAPPEN VAN HET DEEG. MECHANISCHE EIGENSCHAPPEN VAN BROOD

Het productieproces van broodproducten wordt voltooid door de massa fermenterend deeg te verwarmen van 30 tot 100°C onder omstandigheden van grote gradiënten van warmte en massaoverdracht.

Warmtebehandeling tijdens het bakken in het gespecificeerde temperatuurbereik heeft een significante invloed op de activiteit van biochemische processen, verandert de conformaties van de moleculen van de belangrijkste korrelpolymeren, hun hydrofiele eigenschappen, evenals de mechanische eigenschappen van het deeg; het gehalte aan vrij water in de structuur neemt af, het deeg verliest zijn vermogen om te vloeien onder de spanning van de zwaartekrachten van de massa. Dan verandert de plastisch-elastische structuur van het deeg in een elastisch-brosse plastische gelei-achtige structuur van het broodkruim. Aangenomen moet worden dat de plastische vervormingen ervan voornamelijk plaatsvinden bij lage reksnelheden als gevolg van spanningsrelaxatie, en bij hoge snelheden als gevolg van broosheid, vernietiging van de continuïteit van de wanden van de poriën van de geconcentreerde eiwit-zetmeelgelei - kruim in het elastische gebied. In dit opzicht moet men zich bij het bestuderen van de mechanische eigenschappen van een broodkruimel beperken tot mogelijk kleine waarden van de vervormingen en hun snelheden. In plaats van schuifvervormingen is het raadzaam om vervormingen van uniaxiale samendrukking van de poreuze schuimstructuur van het kruim te gebruiken.

Verwarming verbetert de thermische beweging van de moleculen van chemische verbindingen. In polymeeroplossingen vermindert het de interne wrijvingscoëfficiënt (viscositeit). De inverse afhankelijkheid van de viscositeit van polymeeroplossingen van de temperatuur wordt bepaald door de bekende empirische Arrhenius-vergelijking

η=Ae

waarbij A een constante is, afhankelijk van de eigenschappen van de stof;

e is de basis van de natuurlijke logaritme;

T is de absolute temperatuur;

K - gasconstante;

E - activeringsenergie (werk besteed aan bewegende deeltjes).

Deze vergelijking is echter alleen geldig voor oplossingen met een lage concentratie en onder de voorwaarde dat er geen significante veranderingen zijn in de vorm van polymeermoleculen. De concentratie van de belangrijkste graanpolymeren - gluteneiwitten en zetmeel - in brooddeeg is erg hoog, en de warmtebehandeling verandert de vorm van de moleculen, evenals het vermogen van deze hoofdgraanpolymeren om in wisselwerking te treden met het oplosmiddel - water. De grootte en vorm van hun moleculen veranderen ook tijdens hydrolyse en fermentatie door enzymen van graan- en deegmicro-organismen.

Al deze processen kunnen de structuur beïnvloeden, de mechanische eigenschappen van het deeg veranderen. Daarom zou je verwachten dat de toepassing van de Arrhenius-vergelijking voor de structuur van het deeg geldig is in een zeer beperkt temperatuurbereik. De afhankelijkheid van deze deegeigenschappen van temperatuur over een groot bereik is complexer. Laten we de mogelijke invloed op deze eigenschappen eens nader bekijken: het verwarmen van het deeg tijdens het bakken en het veranderen in broodkruimel gebeurt in twee hoofdfasen. In de beginfase van het verwarmen van het deeg tot 50-60 ° C, worden de enzymatische systemen van het deeg geactiveerd, neemt het gehalte aan in water oplosbare verbindingen erin toe, wat de structuur kan weekmaken en, gelijktijdig met een toename van moleculair-thermische beweging, verminder de viscositeit, verbeter de zelfklevende eigenschappen. In dit stadium beginnen ook de belangrijkste processen van het bakken van brood: zetmeelverstijfseling en denaturatie van graaneiwitten, die het meest actief zijn en eindigen in de tweede, laatste fase van het verwarmen van het deeg van 60 tot 100 ° C, wanneer de enzymsystemen ook geïnactiveerd.

Unie van de Sovjet-Unie

socialistisch

Republieken (697926 (51) M. Cl. 2

G 01 N 33/10 een 01 S 11/1B

Staatscommissie

USSR voor isotheren en ontdekkingen (53) UDC 532. 137. (ОЯ8.8) (72) Uitvinders

PV Kazakov, VI, Denisov, F,.N. Lukach en G. A. Alpatova (71) VERZOEKER All-Union Scientific Research Institute of the Bakery Industry (54)

Werkwijze voor het bepalen van de viscositeit van het deeg De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bepalen van de viscositeit van het deeg en toepasbaar in de bakkerij-industrie.

Een bekende methode voor het bepalen van de viscositeit van het product door de meetelementen van een stemvork met een bepaalde frequentie van zelfoscillaties en amplitude erin onder te dompelen en de verzwakkingsfrequentie te meten door het verschil van oscillaties aan het begin en einde van een bepaalde periode van tijd (1).

Het is echter niet mogelijk om de viscositeit van het deeg op de bekende wijze nauwkeurig te meten.

Het doel van de uitvinding is om de meetnauwkeurigheid te verhogen.Hiervoor worden de gevoelige elementen 30-33% van hun lengte in het deeg gedompeld, de frequentie wordt gemeten binnen 2-3 minuten nadat ze zijn ondergedompeld, terwijl de frequentie van zelfoscillaties wordt gekozen binnen 10-250 Hz, en de amplitude is ” 2-3 mm.

Voorbeeld Een monster van deeg 25 met een massa van 150 r wordt genomen en in een metalen beker geplaatst, die vervolgens in een thermostaat wordt geplaatst om het deeg lange tijd bij 30-32 °C en relatieve vochtigheid 80-85% te houden. De test wordt 7 minuten bewaard om de structuur uit te lijnen. Daarna worden elastische stalen staven met een doorsnede van 0,8 mm ondergedompeld in het testdeeg, die fungeren als gevoelige elementen die aan de uiteinden worden bevestigd.

V-vormige stemvork die in zelfoscillatiemodus werkt. De staven met een frequentie van zelfoscillaties van 250 Hz en een amplitude van 3 mm worden ondergedompeld, - in het deeg voor

1/3 van hun lengte. De verandering in de frequentie van zelfoscillaties wordt geregistreerd onmiddellijk nadat de meetelementen in het deeg zijn ondergedompeld en na 3 minuten nadat ze in de test zijn geweest. De tijd van 3 minuten werd gekozen op basis van de voorwaarde dat het fermenterende deeg in de loop van de tijd van structuur verandert, verzadigd is met koolstofdioxide, maar stabiel blijft in de eerste 3 minuten.

Zoek vervolgens het verschil in de meetwaarden van het apparaat op het eerste moment n na 3 minuten.

De viscositeit van het deeg wordt beoordeeld aan de hand van het verkregen verschil in de frequenties van zelfoscillaties in relatieve eenheden. Er is een empirische relatie vastgesteld tussen de indices van veranderingen in de frequentie van zelfoscillaties en deegviscositeit.

Laten we bijvoorbeeld aannemen dat de waarde van de zelfoscillatieperiode van de stemvork onmiddellijk nadat de sensorelementen in het deeg zijn ondergedompeld, TI = 0,005427 s, 697926 is.

Claim

Samengesteld door I. Vyrazheikina

Editor V. Trubchenko Techred Z, Fanta Proofreader I, Pozho

Bestel 6920/32 Oplage 1073 Abonnement

TSKIIPI van het USSR State Committee for Inventions and Discoveries

113035, Ioskva, T.-35, Raushskaya emb., 4/5

Branch PPP "Patent, Uzhgorod, Proektnaya st., 4 en na 3 minuten in de test te hebben gehouden T = 0,005207 s, d.w.z. T = T" - T =

220 10 s, wat overeenkomt met de viscositeit u = 4,8 Pas.

Deze methode voor het bepalen van de viscositeit van het deeg kan ook worden gebruikt voor het bepalen in lijn met continu testen.

1, een methode voor het bepalen van de viscositeit van een deeg door de gevoelige elementen van een stemvork erin onder te dompelen met een bepaalde frequentie van zelfoscillaties en amplitude en de verzwakkingsfrequentie te meten door het verschil in oscillaties aan het begin en einde van een bepaalde tijdsperiode, met het kenmerk dat, om de meetnauwkeurigheid te vergroten, de gevoelige elementen 30-33% van hun lengte in het deeg worden ondergedompeld, de frequentie wordt gemeten binnen 2-3 minuten na hun onderdompeling, terwijl de frequentie van zelf -oscillaties is gekozen binnen 10