Тема 3.7 Біохімія черствіння хліба

Черствіння хліба обумовлюється складними процесами, які відбуваються у високополімерних речовинах м'якушки хліба і призводять до погіршення її структурно-механичих властивостей. М'якушка набуває жорсткості, втрачає пружність та еластичність, знижується її здатність поглинати воду. Скоринка хліба з хрусткої стає м'якою, еластичною.

Одночасно зі зміною структурно-механічних властивостей скоринки і м'якушки змінюється смак і аромат, з'являється специфічний запах черствого хліба. У процесі черствіння відбуваються зміни у мікроструктурі м'якушки хліба.

Процес черствіння вивчається вже більше ста років, але і на сьогодні сутність його і механізм не досить ясні. Вважається, що" черствішім пов'язане зі старінням клейстеризованого крохмалю і денатурованих білків, а також зміною форм зв'язку води в черствому хлібі.

Роль крохмалю в процесах черствіння. Черствіння хліба пов'язане першу чергу з процесами зміни стану крохмалю. Під час випікання зерна крохмалю частково клейстеризуються, зв'язують вільну воду тіста і воду, що виділяється внаслідок коагуляції білків. При цьому крохмаль частково переходить з кристалічного стану в аморфний, зерна його набухають, збільшуються в об'ємі.

При зберіганні хліба відбувається зворотній, процес. Клейстеризований крохмаль з аморфного стану частково переходить у кристалічний, Відбувається ретроградація крохмалю. Поняття «ретроградація крохмалю» було вперше запропоноване в 1902 році Л.Лінде як перехід крохмалю з аморфного стану в кристалічний при його старінні. Повернення крохмалю в кристалічний стан було підтверджене І.Р.Катцем (1910-1930 pp.) за допомогою рентгенографії.

Аморфна структура крохмалю стабільна при температурі, більшій 60 °С. Тому при нагріванні черствого хліба при температурі, вищій за 60 °С, відновлюється його свіжість.

Ретроградацію крохмалю в процесі черствіння можна пояснити змінами стану складових крохмалю — амілози та амілопектину, їх оборотною агрегацією. На цей час нема єдиної думки про механізм цих змін. Одним з поширених пояснень процесу черствіння є наступне. При старінні розгалужені ланцюги молекули амілопектину притягуються, утворюють асоціати. Поряд з цим відбувається також агрегація лінійних ланцюгів молекул амілози внаслідок можливого утворення між ними водневих зв'язків по гідроксильних групах. При цьому утворюються агрегати у вигляді сітчастої структури. Це обумовлює зменшення об'єму крохмальних зерен, збільшення їх твердості, внаслідок чого м'якушка хліба стає твердою і крихкою.

Роль білкової фракції у процесах черствіння хліба. Роль білків у черствінні хліба до кінця не виявлена. Дослідженнями встановлено, що денатурована у процесі випікання клейковина при старінні віддає вологу, знижується її гідратаційна здатність, а це призводить до ущільнення структури, тобто при зберіганні хліба продовжується денатурація білків. Вивільнена вода мігрує до фракції крохмалю. Оскільки у хлібі клейковина утворює каркас з тонких плівок, в якому розміщені частково клейстеризовані зерна крохмалю, можна припустити, що втрата, білками води впливає на жорсткість м'якушки. Тобто процес черствіння обумовлюється як ретроградацією крохмалю, так і трансформацією клейковинних білків.

Контрольні запитання:

1. Які зміни відбуваються у білково-протеїназному комплексі?

2. Які зміни відбуваються у вуглеводно-амілазному комплексі?

3. Які процеси при випіканні забезпечують колір скоринки виробів?

4. У чому полягають особливості випікання житніх сортів хліба?

5. Внаслідок, яких процесів при випікання формуються смак і аромат хлібобулочних виробів?

6. Яку роль відіграє крохмаль у процесах черствіння?

7. Яку роль білків у процесі черствіння хліба?

8. Які вітчизняні ферментні препарати використовують у хлібопекарській промисловості, яка їх дія на біополімери борошна в тісті?

9. Обґрунтуйте поліпшувальну дію на структурно-механічні властивості тіста поверхнево-активних речовин.

Тест на тему: «Основи біохімії хлібопекарського виробництва»

1. Визначіть основні особливості пшеничного борошна.

А) масова частка крохмалю складає 56-70%

Б) масова частка крохмалю складає 55-65%

В) білки гліадин і глютенін утворюють сиру клейковину.

Г) білки гліадин і глютенін не утворюють сиру клейковину.

2. Яка температура клейстеризація крохмалю пшеничного борошна.

А) 66-70^оС

Б) 55-57 ^оС

В) 62-65 ^оС

3. Яка температура клейстеризація крохмалю житнього борошна?

А) 66-70^оС

Б) 55-57 ^оС

В) 62-65 ^оС

4. Визначте особливості дії фермента £-амілази

А) оптимальне значення рН середовища 5,6-6,3

Б) оптимальне значення рН середовища 4,5-4,8

В) оптимальна температура 49-54 ^оС

Г) оптимальна температура 58-65 ^оС

Д) температура інактивації 70-95 ^оС

Г) температура інактивації 60-84 ^оС

5. Які процеси відбуваються під дією протеїназ у тісті?

А) бродіння вуглеводів тіста.

Б) протеоліз білків тіста.

В) зменшення вмісту високомолекулярних фракцій (глютеніну) і підвищується вміст низькомолекулярних (гліадину)

Г) реакція меланоідіноутворення.

6. Яких змін зазнає вуглеводно-амілазний комплекс під час дозрівання тіста?

А) цукри борошна зброджуються дріжджами.

Б) £ і β – амілази викликають гідроліз крохмалю борошна до утворення мальтоз.

В) £ і β – амілази не викликають гідроліз крохмалю борошна до утворення мальтоз.

Г) зерна крохмалю не поглинають воду під час вистоювання тістових заготовок.

Д) зерна крохмалю поглинають воду під час вистоювання тістових заготовок.

7. Які процеси обумовлюють колір скоринки хліба.

А) реакція меланоідіноутворення.

Б) інактивація ферментів £ і β – амілаз.ж

В) клейстеризація крохмалю.

Г) карамелізація цукрів.

Д) гідроліз крохмалю.

8. Визначте причини черствіння хліба

А) крохмаль частково переходе з кристалічного стану в в аморфний, зерна його набухають.

Б) клейстеризований крохмаль з аморфного стану частково переходить у кристалічний.

В) ретроградація крохмалю.

Г) реакція Майара.