ТЕХНОЛОГІЯ СИРОВИНИ

Електронний посібник

ГОЛОВНА	ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ	АНОТАЦІЯ	ДОДАТКИ
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ			УКЛАДАЧІ

1. ОСНОВНА СИРОВИНА ХЛІБОПЕКАРСЬКОГО ВИРОБНИЦТВА

1.1. Борошно

1.1.1. Види і сорти борошна

1.1.2. Вимоги до якості борошна

1.1.3. Показники якості борошна

1.1.4. Хімічний склад борошна

1.1.4.1. Вуглеводи

1.1.4.2. Азотисті речовини борошна

1.1.4.3. Білки, їх класифікація і властивості

1.1.4.4. Фізико-хімічні властивості білків

1.1.4.5. Небілкові азотисті речовини борошна

1.1.4.6. Ліпіди борошна

1.1.4.7. Мінеральні речовини борошна

1.1.4.8. Вітаміни борошна

1.1.4.9. Ферменти борошна

1.1.5. Хлібопекарські властивості пшеничного борошна. Сила борошна

1.1.5.1. Поняття «хлібопекарські властивості борошна»

1.1.5.2. Сила борошна

1.1.5.2.1. Значення клейковини у формуванні сили борошна

1.1.5.2.2. Вплив протеолітичних ферментів на силу борошна

1.1.5.2.3. Вплив вуглеводної фракції на силу борошна

1.1.5.2.4. Технологічне значення сили борошна

1.1.5.2.5. Методи оцінювання сили борошна

1.1.6. Газоутворювальна та інші властивості борошна

1.1.6.1. Газоутворювальна здатність пшеничного борошна

1.1.6.2. Фактори, що формують газоутворювальну здатність борошна

1.1.6.3. Колір борошна і здатність його до потемніння у технологічному процесі

1.1.6.4. Крупність борошна як складова його хлібопекарських властивостей

1.1.6.5. Автолітична активність борошна

1.1.6.6. Водопоглинальна здатність борошна

1.1.6.7. Хлібопекарські властивості пшеничного борошна із зерна зниженої якості

1.1.7. Хлібопекарські властивості житнього борошна. Інші види борошна

1.1.7.1. Особливості складових житнього борошна

1.1.7.2. Роль білків у формуванні структурно-механічних властивостей житнього тіста

1.1.7.3. Значення вуглеводно-амілазного комплексу у формування структурно-механічних властивостей хліба

1.1.7.4. Крупність житнього борошна і здатність до потемніння

1.1.7.5. Визначення хлібопекарських властивостей житнього борошна

1.1.7.6. Хлібопекарські властивості інших видів борошна

1.1.8. Зміни хлібопекарських властивостей свіжезмеленого борошна під час зберігання

1.1.8.1. Характеристика свіжезмеленого борошна

1.1.8.2. Дозрівання борошна

1.1.8.3. Зміни у білково-протеіназному комплексі борошна

1.1.8.4. Зміни у вуглеводно-амілазному комплексі борошна

1.1.8.5. Зміни кислотності борошна під час дозрівання

1.1.8.6. Причини псування борошна

1.2. Характеристика води і солі. основні вимоги

1.2.1. Санітарні вимоги до якості води

1.2.2. Хімічний склад води

1.2.3. Властивості солі

1.2.4. Види солі

1.2.5. Застосування солі

1.3. Хлібопекарські дріжджі та хімічні розпушувачі

1.3.1. Біотехнологічні властивості хлібопекарських дріжджів

1.3.1.1. Будова, хімічний склад дріжджової клітини

1.3.1.2. Розмноження і харчування дріжджової клітини

1.3.1.3. Бродіння і дихання дріжджів

1.3.2. Товарні форми дріжджів та оцінка їх якості. Хімічні розпушувачі

1.3.2.1. Дріжджі хлібопекарські пресовані

1.3.2.2. Дріжджове молоко

1.3.2.3. Сушені дріжджі

1.3.2.4. Дріжджі спеціального призначення

1.3.2.5. Оцінювання якості хлібопекарських дріжджів

1.3.2.6. Хімічні розпушувачі

1.1. Борошно

1.1.1. Види і сорти борошна

Вид борошна визначається родом зерна, з якого виготовлене це борошно.

Основними видами хлібопекарського борошна є пшеничне і житнє. Пшеничного борошна виробляється більше, ніж житнього. Це пов'язане зі специфікою районування вирощування пшениці та жита, а також обумовлено приємними смаковими якостями і високою харчовою цінністю виробів з пшеничного борошна.

Пшеничне борошно

В Україні з пшениці виробляють хлібопекарське борошно вищого, першого, другого сортів і обойне.

Пшеничне сортове борошно виробляють з м'якої пшениці або з доданням не більше 20% твердої. Обойне борошно виробляють з м'якої пшениці.

Борошно вищого, першого і другого сортів виробляють за дво- і трисортових помелів, а також за односортових помелів. За дво- і трисортових помелів одержують одночасно два або три сорти борошна, тоді як за односортових – один певний сорт.

За трисортового помелу зерна із загальним виходом борошна 75% відбирають борошна вищого сорту 10–30, першого – 50–40, другого – 15–5%. За двосортового помелу одержують борошна першого сорту – 50–60, другого – 25–15%. За односортового помелу вихід борошна першого сорту – 72, другого – 85, обойного – 96%. Тип помелу і вихід борошна після помелу зерна обумовлюють сорт і хімічний склад борошна.

Борошно вищого сорту складається з тонкоподрібнених частинок ендосперму, переважно його внутрішніх шарів. Воно майже не містить висівок і має білий колір зі слабким кремовим відтінком. Розмір частинок переважно 30–40 мкм.

Борошно першого сорту складається з тонкоподрібнених частинок всього ендосперму і 2–3% (від маси борошна) подрібнених оболонок і алейронового шару. Частинки борошна менш однорідні за розміром, ніж у борошні вищого сорту. Крупність їх в основному – 40–60 мкм. Колір борошна – білий з жовтуватим відтінком порівняно з борошном вищого сорту. Воно містить менше крохмалю і більше білків, тому з цього борошна відмивається більше клейковини, ніж з борошна вищого сорту.

Борошно другого сорту складається з частинок подрібненого ендосперму і 8–10% (від маси борошна) подрібнених периферійних частин зерна. Частинки борошна неоднорідні за розміром. Крупність їх – від 30 до 200 мкм. Колір борошна білий з жовтуватим або сіруватим відтінком з помітними частинками оболонок зерна. Це борошно темніше, ніж борошно першого сорту, що обумовлено значним вмістом периферійних частинок. Масова частка білків у ньому перевищує їх вміст у борошні першого сорту, але вони утворюють значно менше клейковини.

Обойне борошно одержують за обойного односортового помелу, подрібнюючи все зерно, тому воно містить як ендосперм, так і периферійні частинки зерна. Під час його виробництва оболонки не відсіюють. Борошно крупніше, частинки неоднорідні за розміром. Крупність їх від 30 до 600 мкм і більше. Колір борошна – білий з жовтуватим або сіруватим відтінком і добре помітними подрібненими оболонками. За хімічним складом воно близьке до хімічного складу зерна.

Житнє борошно

Із зерна жита виробляють сіяне, обдирне і обойне борошно.

Сіяне борошно формується в основному з ендосперму зерна жита. Масова частка оболонок у ньому складає 2–3%. Колір борошна – білий з легким сіруватим відтінком. Розмір частинок – до 200 мкм. Вихід його за односортового помелу – 63%.	Обдирне борошно складається з ендосперму і 12–15% периферійних частин. Воно крупніше, ніж сіяне, дещо темніше. Вихід його за односортового помелу – 87%.	Обойне борошно виробляють за обойного односортового помелу. Подрібнюють всі частинки зерна. Борошно крупне, сірого кольору, з масовою часткою оболонок 20–25%. Вихід його – 95%.

Виробляється також обойне житньо-пшеничне борошно із суміші 60% жита і 40% пшениці та пшенично-житнє борошно з 70% пшениці та 30% жита. Вихід цих сортів 95 і 96% відповідно.

1.1.2. Вимоги до якості борошна

	Якість борошна оцінюють такими показниками: колір, запах, смак, крупність помелу, вологість, зольність (білість), масова частка домішок, за-
раженість шкідниками хлібних злаків, масова частка клейковини та її якість, число падіння. Колір, крупність помелу, зольність (білість), масова частка клейковини нормуються по кожному сорту борошна.

Вимоги до якості різних сортів пшеничного і житнього борошна наведені в табл. 1: для пшеничного борошна – за ГСТУ 46.004–99, для житнього – за ДСТУ 8791:2018, для житньо-пшеничного і пшенично-житнього – за ГОСТ 12183–66.

Колір борошна має бути характерним для кожного сорту. Темніший колір порівняно з еталоном свідчить про нижчий сорт борошна. Причиною потемніння борошна може бути неякісне зерно або процеси, що викликають псування борошна під час зберігання. У лабораторіях колір визначають за показником білості.

	Смак доброякісного борошна трохи солодкуватий, без стороннього присмаку. Гіркий присмак може бути наслідком недостатнього очищення зерна від домішок насіння різних трав або згіркнення жирів борошна.
Явно солодкий смак свідчить про те, що борошно виготовлене з пророслого зерна; кислий присмак є ознакою несвіжості борошна. Не допускається хрусту на зубах, який вказує на недостатнє очищення зерна.

Запах має бути свіжий, слабко виражений. Не допускається затхлий, а також пліснявий.

Масова частка металомагнітних домішок не повинна перевищувати 3 мг на 1000 г борошна. Розмір окремих їх частинок має бути не більше 0,3, а маса крупинок руди чи шлаку – не більше 0,4 мг.

Таблиця 1

Вимоги до якості борошна

Борошно	Крупність борошна*		Золь- ність (у пере-рахунку на СР), %, не більше	Білість, од. приладу РЗ-БПЛ	Сира клейковина, %, не менше	Число падіння, не менше
	Залишок на ситі, %, не більше	Прохід крізь сито, %
Пшеничне:
вищий сорт	43/5	43/95	0,55	54 і більше	24	160
перший сорт	35/2	43/80	0,75	36–53	25	160
другий сорт	27/2	38/65	1,25	12–35	21	160
обойне	067/2	38/35	Не менше, ніж на 0,07 нижче зольності зерна до очищення, але не більше 2,0		18	105
Житнє:
сіяне	27/2	38/90	0,75	-	-	160
обдирне	045/2	38/60	1,45	-	-	150
обойне	067/2	38/30	Не менше, ніж на 0,07 нижче зольності зерна до очищення, але не більше 2,0			105
Житньо-пшеничне і обойне	067/2		38/40

*У чисельнику наведено номер сита, а у знаменнику – залишок чи прохід крізь сито.

Крупність помелу пов'язана з хлібопекарськими властивостями борошна – швидкістю його набухання, водопоглинальною здатністю тощо. Вона є характерною для кожного сорту борошна. Визначається шляхом просіювання борошна на ситах певного розміру. Нормується величиною сходу з верхнього сита (в %, не більше) і проходу через нижнє сито (%, не менше). Вищі сорти борошна мають дрібніші частинки, ніж низькі сорти. Крупні частинки повільно набухають, стримується інтенсивність ферментативних процесів у тісті. Борошно з дуже дрібними частинками утворює тісто з низькими фізичними властивостями, що негативно впливає на якість виробів.

Вологість як житнього, так і пшеничного борошна має бути не більшою за 15%.

Борошно з підвищеною вологістю швидко псується у процесі зберігання, має нижчу ніж сухе водопоглинальну здатність.

Сухе борошно після стиснення його у долоні має розсипатися. Для районів Півночі та важкодоступних районів вологість борошна не повинна перевищувати 14,5%.

Показник «білість» введено замість показника «зольність» і характеризує сорт борошна. Величина зольності (білості) залежить від вмісту в борошні периферійних частинок зерна, які є основними носіями мінеральних речовин і обумовлюють затемнення борошна. Борошно низьких сортів містить значну кількість периферійних частинок зерна, тому зольність його вища, а показник білості нижчий, ніж борошна високих сортів.

Масова частка домішок рослинного походження нормується у підготовленому до помелу зерні. До цих домішок відносять: шкідливу домішку (сажка, ріжки, гірчак, в'язіль та інші); домішку зерен інших культур – жита, ячменю, а також пророслих зерен.

Масова частка шкідливої домішки має бути не більше 0,05, зокрема гірчака або в'язелю (окремо або разом) – не більше 0,04, куколю – не більше 0,1%.

Домішки насіння геліотропу плідного, триходесми сивої, фузаріозних зерен не допускається. Домішка зерен жита, ячменю і пророслих зерен не має перевищувати 5%, зокрема пророслих зерен має бути не більше 3%.

Зараженість борошна шкідниками хлібних запасів не допускається.

Важливим показником, який не зазначений у нормативно-технічній документації, але має велике значення у хлібопеченні, є кислотність борошна. Вона характеризує сорт і свіжість борошна, впливає на смак і запах хліба.

Кисла реакція борошна обумовлюється кислими фосфатами і вільними жирними кислотами, карбоксильними групами білкових сполук. Органічних кислот (таких як молочна, оцтова, щавлева тощо) у борошні незначна кількість.

Кислі фосфати КН₂РО, Са(Н₂РО₃)₂, Мg(Н₂Р0₄)₂ утворюються внаслідок гідролізу фосфорорганічних сполук, а жирні кислоти – у процесі гідролізу жирів. У борошні високих виходів – пшеничному II сорту і обойному, житньому обдирному і обойному – цих сполук міститься більше, ніж у борошні низьких виходів, тому кислотність їх вища.

Кислотність борошна залежить також від тривалості та умов його зберігання. В умовах, що сприяють ферментативному гідролізу полімерів борошна, інтенсифікації окислювальних процесів, кислотність борошна підвищується.

У практиці хлібопечення кислотність борошна характеризується показником загальної кислотності, що відображає вміст у ньому кислот і кислореагуючих речовин. Борошно нормальної якості має нижчезазначені орієнтовні норми кислотності (у градусах):

Пшеничне	Житнє
вищого сорту –3,0	сіяне – 4,0
першого сорту – 3,5	обдирне – 5,0
другого сорту – 4,5	обойне – 5,5
обойне – 5,0

Активна кислотність борошна характеризується показником рН і знаходиться у межах 5,8–6,3.

1.1.3. Показники якості борошна

	Кількість і якість клейковини, що відмивається з пшеничного борошна, є основними показниками його якості.
Якість клейковини характеризується кольором, розтяжністю, еластичністю, пружністю. За якістю, залежно від цих показників, клейковину поділяють на три групи (табл. 2).

В Україні розроблений стандарт ДСТУ 46.004-99 «Борошно пшеничне», в якому вказано вміст клейковини для кожного сорту борошна.

Цей показник встановлено для борошна:	вищого сорту – 24%;
	І сорту – 25%;
	II сорту – 21%;
	обойного борошна – 18%.

Цим стандартом передбачено, що у борошні вищого сорту, яке буде використовуватись для виготовлення макаронних виробів, масова частка клейковини має бути не менше 25%.

Борошно, що містить клейковину третьої групи, в хлібопекарському виробництві не повинне використовуватись.

Таблиця 2

Якість клейковини

Група	Колір	Еластич-ність	Розтяжність	Пружність, од. шкали приладів ІДК-1, -ІМ, -2
				вищого, першого, обойного	другого
І – клейковина хороша	Світлий або з жовтим відтінком	Хороша	Середня або довга	55–75	55–75
II – задовільна міцна клейковина	Світлий або з сірим відтінком	Хороша або задовільна	Коротка	35–50	40–50
або задовільна слабка	Світлий або з сірим відтінком	Задовільна	Середня або довга	80–100	80–100
III – клейковина незадовільна міцна	Темний	Неелас-тична або крихка	Коротка	0–30	0–35
або незадовільна слабка	Темний	Неелас-тична, провисає при розтягу-ванні	Сильно тягнеться	105 і більше

Презентація
	Види і сорти борошна. Вимоги до якості борошна

	Питання для самоконтролю
1. Назвіть види борошна, що використовуються у хлібопекарському виробництві? 2. Назвіть сорти борошна, що використовуються у хлібопекарському виробництві? 3. Чим обумовлений тип борошна? 4. За якими вимогами оцінюють якість борошна? 5. Від чого залежить кислотність борошна? 6. Вимоги нормативних документів до якості пшеничних і житніх сортів борошна.

1.1.4. Хімічний склад борошна

1.1.4.1. Вуглеводи

Хімічний склад борошна знаходиться у прямій залежності від хімічного складу зерна.

Хімічний склад борошна

Складові	Борошно пшеничне				Борошно житнє
	вищий сорт	перший сорт	другий сорт	обойне	сіяне	обдирне	обойне
Вода, %	14	14	14	14	14	14	14
Білки, %	10,3	10,6	11,7	12,5	6,9	8,9	10,7
Жири, %	0,9	1,3	1,8	1,9	1,1	1,7	2,1
Вуглеводи загальні, %	74,2	73,2	70,8	68,2	76,9	73,0	70,3
Цукри, %	2,1	2,4	2,9	3,8	3,9	4,5	5,6
Крохмаль	67,7	67,1	62,8	55,8	63,6	59,3	55,7
Пентозани	1,6	2,1	3,2	5,6	3,6	5,3	7,3
Клітко-вина, %	0,1	0,2	0,6	1,9	0,5	1,2	1,8
Зола, %	0,5	0,7	1,1	1,5	0,6	1,2	1,6
Енерге-тична цінність, ккал	327	329	328	323	326	325	321

Як свідчать дані таблиці, що вищий сорт борошна, то більша в ньому масова частка крохмалю. Масова частка білків, жирів, мінеральних речовин, пентозанів і вітамінів збільшується зі зниженням сорту борошна і найбільше цих сполук міститься в обойному борошні. Це пояснюється тим, що у процесі виготовлення борошна різних сортів до його складу надходять анатомічні частинки зерна у різному співвідношенні.

Основну частину борошна становлять полісахариди (крохмаль, клітковина, геміцелюлози, пентозани). У незначній кількості містяться моносахариди (глюкоза, фруктоза, пентози) і олігосахариди (сахароза, мальтоза, рафіноза). Найважливіші вуглеводи, що містяться у борошні, представлені на рисунку нижче.

Вуглеводи
	↓			↓					↓
Моносахариди			Олігосахариди					Вищі полісахариди
↓		↓			↓		↓			↓
Гексози С6Н12О6		Пентози С5Н10О5	Дисахариди С12Н22О11			Трисахариди С18Н32О16		Крохмаль (С6Н10О5) n Целюлози (клітковина) Геміцелюлози Пентозани (С6Н8О4) n Пектинові речовини
↓		↓	↓			↓
Глюкоза Фруктоза		Арабіноза Ксилоза Рибоза	Сахароза Мальтоза			Рафіноза

Житнє борошно містить значно більше цукрів, ніж пшеничне, а саме – від 3,6 до 5,7% на сухі речовини, залежно від сорту борошна.

	Крохмаль є основною складовою борошна. У пшеничному борошні масова частка крохмалю становить 56–70, у житньому – 55–65% залежно від сорту. Оскільки весь крохмаль знаходиться в ендоспермі зерна, сортове борошно містить його більше, ніж обойне.
У борошні крохмаль знаходиться у вигляді різних за розміром (від 0,002 до 0,17 мкм) крохмальних зерен сферичної, овальної чи неправильної форми. Поряд з цілими зернами є частина зерен, ушкоджених під час помелу.

Крохмаль – неоднорідна речовина, до його складу входять два полісахариди – амілоза і амілопектин. У пшеничному крохмалі міститься в середньому 25% амілози і 75% амілопектину. Амілоза та амілопектин складаються із залишків глюкози (С₆Н₁₀0₅), але мають різну хімічну будову. Молекула амілози складається з кількох паралельних довгих нерозгалужених спіралеподібних ланцюжків. Молекулярна маса амілози може коливатись від 20 тис. до 1 млн.

Молекула амілопектину дуже розгалужена. В основі її структури лежать окремі ланцюжки із залишків глюкози. Амілопектин у гарячій воді набухає, утворюючи в'язкий клейстер, розчиняється лише під тиском, з йодом дає червоно-фіолетове забарвлення. Сам крохмаль з розчином йоду дає синє забарвлення. Ця властивість використовується при перевірці повноти відмивання його від клейковини. Крохмаль у холодній воді тільки набухає.

Порівняно з крохмалем пшеничного борошна крохмаль житнього борошна має значно більшу гідрофільність. Швидкість зв'язування крохмалем води зростає з підвищенням температури.

Пшеничний крохмаль клейстеризується за температури 62–65, житній – 55–57, кукурудзяний – 66–70°С.

Утворений крохмалем клейстер з часом старіє. Спостерігається явище синерезису. Клейстеризовані крохмальні зерна віддають воду, зменшуються в об'ємі, відбувається процес їх переходу з аморфного стану до початково-кристалічного, тобто ретроградація крохмалю. Клейстер житнього крохмалю старіє повільніше, ніж пшеничного. Молекула крохмалю деполімеризується під дією ферментів – a- і b-амілази. Під дією b-амілази утворюються високомолекулярні декстрини і мальтоза.

Клітковина

Клітковина або целюлоза складається із залишків b-D-глюкопіраноз, з’єднаних β-глюкозидним зв’язком, утворює структурну основу оболонок рослинних клітин.

Пентозани – це полісахариди, що складаються в основному з пентоз – ксилози і арабінози. Вони містять також залишки гексоз. Пентозани мають підвищену здатність до гідратації, сильно виражені колоїдні властивості. Пентозани відіграють значну роль у формуванні структурно-механічних властивостей житнього тіста. Дріжджами вони не зброджуються, організмом людини не засвоюються.

1.1.4.2. Азотисті речовини борошна

Азотисті речовини борошна представлені білками і небілковими речовинами. Основну частину азотистих речовин складають білки.

Азотисті речовини
↓		↓
Білки		Небілкові речовини
↓	↓		↓
Протеїни	Протеїди
↓	↓		Продукти гідролітичного розщеплення білків: вільні амінокислоти, дипептиди, поліпептиди, альбумози, пептони, аміди, солі азотної та азотистої кислот
Альбуміни, глобуліни, проламіни, глютеліни	Глікопротеїди, фосфопротеїди, ліпопротеїди, нуклеопротеїди

1.1.4.3. Білки, їх класифікація і властивості

Класифікація білків

За складністю будови білки ділять на протеїни і протеїди.

Протеїни – це прості білки, у процесі гідролізу вони утворюють тільки амінокислоти. Протеїди є сполукою простого білка з якоюсь речовиною небілкової природи, під час гідролізу окрім амінокислот дають інші сполуки.

Протеїни розподіляють на чотири групи залежно від розчинності:	альбуміни;
	глобуліни;
	проламіни;
	глютеліни.

Альбуміни – розчинні у воді.

Глобуліни – розчинні у слабких водних розчинах різних солей.

Проламіни – розчинні у 60-80% водному розчині етилового спирту

Глютеліни – білки, розчинні у слабких розчинах лугів (0,2–2,0%).

Вміст білків у зерні та борошні

Масова частка білків у пшеничному борошні становить 10,3…12,5%, житньому – 6,9…10,7% і залежить від вмісту їх у зерні, з якого воно виготовлене. Масову частку білків у борошні можна встановити, визначивши в ньому масову частку азоту і помноживши її на коефіцієнт 5,67.

Якщо оцінювати амінокислотний склад білків борошна, то у ньому містяться всі вісім незамінних амінокислот, але амінокислотний склад білків борошна не збалансований за масовою часткою лізину, треоніну, триптофану та метіоніну. Білки житнього борошна порівняно з пшеничним містять більше незамінних амінокислот і особливо лізину.

1.1.4.4. Фізико-хімічні властивості білків

Білки борошна мають значну гідратаційну здатність. Воду вони зв’язують осмотично. У тісті білки утримують 2–3-кратну кількість води відносно своєї маси. Внаслідок цього молекули білків збільшуються в об'ємі. Деякі білки здатні набухати необмежено і утворювати колоїдні розчини.

Білки пшеничного борошна гліадин і глютенін поглинають воду, набухають, злипаються і утворюють пружну, еластичну масу – сиру клейковину. Вологість сирої клейковини – 65–70%, масова частка СР – 35–30%. Її гідратаційна здатність (кількість води, поглинутої відносно сухої маси білка) складає 170–250%. Оптимальна температура для набухання білків – 30°С. Клейковина, що утворюється у процесі змішування борошна з водою, формує структуру тіста. Вона є важливим фактором хлібопекарських властивостей пшеничного борошна. Білки житнього борошна швидко набухають у воді. Частина їх здатна набухати необмежено (пептизуватись), переходити у колоїдний розчин, що обумовлює його в’язкість.

Важливою властивістю білків борошна є денатурація.

За певних умов змінюється внутрішня будова поліпептидних ланцюгів білків і вони втрачають гідрофільні властивості, із розчинних стають нерозчинними. При цьому хімічний склад їх залишається незмінним. Білки денатурують внаслідок дії високої температури, ультрафіолетового опромінювання, дії сильних кислот, солей важких металів, деяких інших факторів.

Термічна денатурація характерна для білків зерна під час його сушіння за підвищеного температурного режиму. Більшість білків зерна денатурує за температури 60–70°С. Денатурація білків, що відбувається у процесі випікання тістових заготовок, обумовлює перетворення тіста у хліб.

Денатурація білків спостерігається й у процесі зберігання виробів: білки старіють, їх структура ущільнюється, знижується здатність до набухання, розчинності, гідролізу. Це явище спостерігається під час черствіння хліба.

Під дією кислот і протеолітичних ферментів білки борошна здатні гідролізуватись з утворенням полі- та дипептидів і амінокислот.

1.1.4.5. Небілкові азотисті речовини борошна

До небілкових азотистих речовин належать вільні амінокислоти, речовини, що утворюються у процесі гідролітичного розщеплення білкових речовин, а також аміди кислот, солі азотної та азотистої кислот тощо. Зерно містить 1–3% небілкових речовин, вони зосереджені в основному в алейроновому шарі та зародку.

1.1.4.6. Ліпіди борошна

Під цією назвою (італійське lipos – жир) об'єднана група органічних сполук, нерозчинних у воді, розчинних у органічних розчинниках, таких як бензин, толуол. В основі будови цих сполук лежать жирні кислоти. У пшеничному борошні залежно від сорту ліпідів міститься 1,4–2,3, у житньому – 1,6–2,7%. Розрізняють прості ліпіди та складні. Найрозповсюдженішою групою простих ліпідів є ацилгліцерини (або гліцериди). Їх називають жирами або оліями.

Жири

За хімічною природою жири – естери гліцеролу і вищих карбонових кислот.

До складу жирів борошна входять, головним чином, ненасичені жирні кислоти, тому при зберіганні борошна жир легко розкладається, що може викликати порчу борошна (згіркнення).

У зерні жири містяться в основному у алейроновому шарі та зародку. Тому борошно високих виходів містить більше жиру, ніж низьких. У пшеничному і житньому борошні різних сортів міститься 0,9–2,1% жиру.

До жироподібних речовин відносять фосфоліпіди, деякі вітаміни, пігменти. У складі фосфоліпідів поряд з жирними кислотами, гліцерином міститься фосфорна кислота, азотисті речовини.

1.1.4.7. Мінеральні речовини борошна

Сполуки, які залишаються в золі борошна після спалювання, називають мінеральними. Загальну їх кількість називають зольністю. У складі золи мінеральні речовини знаходяться у вигляді нелетких оксидів: Р2О5, К2О, СаО, МgО.

Основну масу мінеральних речовин становлять макроелементи. Це кальцій, фосфор, натрій, калій, магній, сірка, хлор. У загальній кількості мінеральних речовин борошна макроелементи складають 99,9%.

Поряд з макроелементами у борошні є елементи, масова частка яких становить тисячні та стотисячні частки процента від його маси (10^-3–10^-5). Це мікроелементи: залізо, йод, мідь, фтор, цинк, кобальт, марганець, молібден та інші.

1.1.4.8. Вітаміни борошна

Вітаміни є низькомолекулярними біологічно активними сполуками органічної природи, які у малих дозах необхідні для життєвих процесів.

У борошні містяться у різній кількості вісім водорозчинних вітамінів:
тіамін (В1);	біотин (Н);
рибофлавін (В2);	аскорбінова кислота (С);
ніацин (РР);	пантатенова кислота (В3);
піридоксин (В6);	інозит.

Найбільша частка від загальної кількості вітамінів борошна належить вітамінам В1, В2 і РР.

1.1.4.9. Ферменти борошна

Амілази борошна

Амілази каталізують гідроліз крохмалю борошна.

Розпізнають три амілази:	a-амілазу;
	b-амілазу;
	глюкоамілазу.

Як a-амілаза, так і b-амілаза каталізують лише розщеплення a-1,4-глюкозидних зв’язків і не можуть гідролізувати a-1,6-глюкозидні зв’язки. Проте вони відрізняються між собою за характером дії на амілозу і амілопектин та оптимальними параметрами активності. Для a-амілази характерне неупорядковане розщеплення амілози і амілопектину, тоді як для b-амілази – ступеневе.

Під дією a-амілази на амілозу її макромолекула спочатку розпадається на декстрини середнього розміру зі ступенем полімеризації 6–10 (a-декстрин), які в подальшому розщеплюються на низькомолекулярні декстрини і мальтозу. Під дією a-амілази на амілозу може відбутися також відрив одного, двох або трьох глюкозних залишків. Таким чином, a-амілаза здатна повністю перетворити амілозу в мальтозу, мальтотріозу і невелику кількість глюкози. Під дією a-амілази на амілопектин крохмалю утворюється мальтоза і низькомолекулярні декстрини з 5–8 глюкозидними зв’язками. b-амілаза послідовно відщеплює від амілози і амілопектину ланки мальтози. Лінійна макромолекула амілози b-амілазою повністю гідролізується до мальтози.

Амілази відіграють значну роль у технології приготування хліба. У процесі переробки пшеничного борошна з непророслого зерна b-амілаза забезпечує в тісті накопичення мальтози, необхідної для життєдіяльності мікрофлори тіста, а також реакції меланоїдіноутворення під час випікання хліба.

b-фруктофуранозидаза (сахараза, інвертаза) каталізує сахарозу на глюкозу і фруктозу:

С₁₂Н₂₂О₁₁+Н₂О → С₆Н₁₂О₆+С₆Н₁₂О₆

сахароза глюкоза фруктоза

Цей фермент каталізує також розщеплення рафінози на фруктозу і дисахарид мелібіозу.

Протеолітичні ферменти

Під дією протеолітичних ферментів протеаз (протеїназ і пептидаз) відбувається гідролітичне розщеплення білків. Воно характеризується розривом пептидного зв’язку. У пшеничному тісті протеїнази борошна проявляють слабку дію і обумовлюють тільки частковий протеоліз білків без значного накопичення водорозчинних речовин. Ефективність їх дії значно залежить від податливості білків. Початковим ефектом дії протеїназ є дезагрегація білка, порушення його четвертинної та третинної структури.

Активність протеїназ значно підвищується у присутності відновників, наприклад глютатіону, який міститься в дріжджах. Оскільки оптимальна температура дії протеїназ 45–47°С, у перший період випічки спостерігається найсильніше розщеплення білків, в тісті, що випікається, накопичуються пептони, поліпептози, амінокислоти.

Ліпази каталізують розщеплення жирів з приєднанням води і утворенням жирних кислот.

Фермент може гідролізувати жир з відщепленням однієї, двох або трьох молекул жирної кислоти. Рослинні ліпази відщеплюють спочатку один, потім другий і далі третій кислотні залишки.

Ліпоксигеназа каталізує окислення киснем повітря ненасичених жирних кислот. При цьому утворюються гідропероксиди. Гідропероксиди є дуже сильними окислювачами і здійснюють окислювальну дію на білково-протеїназний комплекс борошна, покращують його якість.

Поліфенолоксидаза (тирозиназа). Тирозиназа каталізує окислення амінокислоти тирозину. В результаті цієї реакції утворюються темнозабарвлені речовини – меланіни, які обумовлюють потемніння м’якушки хліба із сортового борошна.

Питання для самоконтролю

1. Основні хімічні складові борошна. 2. Вуглеводи борошна. Що входить у це поняття? 3. Хімічний склад крохмалю, його будова і властивості. 4. Значення крохмалю у процесі приготування хліба. 5. Пентозани борошна, їх роль у формуванні структури тіста. 6. Азотисті речовини борошна. 7. Основні білки борошна, їх фізико-хімічні властивості. 8. Денатурація білків, значення денатурації у процесі випікання. 9. Прості і складні ліпіди борошна. 10. Мінеральні речовини борошна – макро- і мікроелементи. 11. Основні вітаміни борошна. Залежність їх вмісту від виду і сорту борошна. 12. Вплив амілолітичних ферментів борошна на процеси в тісті. 13. Роль протеолітичних і ліполітичних ферментів борошна в приготуванні хліба.

1.1.5. Хлібопекарські властивості пшеничного борошна. Сила борошна

1.1.5.1. Поняття «хлібопекарські властивості борошна»

Для прогнозування якості хлібобулочних виробів недостатньо знати показники якості борошна, вказані у нормативній документації на нього. Важливе значення мають показники, що характеризують його хлібопекарські властивості.

Хлібопекарські властивості борошна характеризуються комплексом показників, які обумовлені його біохімічним складом, а також дисперсністю частинок.

Хлібопекарські властивості визначають поведінку борошна у технологічному процесі, саме вони формують якість хліба і залежать від стану вуглеводно-амілазного, білково-протеїназного, ліпідно-ліполітичного комплексів, а також вмісту сполук, які обумовлюють потемніння борошна в процесі приготування хліба. Серед останніх найважливіше значення мають амінокислоти тирозин і фенілаланін та фермент поліфенолоксидаза.

Хлібопекарські властивості борошна обумовлені сукупністю таких показників:

· здатністю утворювати тісто з певними структурно-механічними властивостями і певним ступенем їх зміни під час бродіння – силою борошна;

· газоутворювальною здатністю, тобто здатністю за певний час бродіння тіста забезпечувати виділення тієї чи іншої кількості диоксиду вуглецю;

· кольором борошна і здатністю його темнішати у процесі виробництва хліба;

· автолітичною здатністю, тобто здатністю до розщеплення високомолекулярних складових під дією власних ферментів борошна і накопичення водорозчинних речовин;

· крупністю частинок борошна;

· водопоглинальною здатністю.

1.1.5.2. Сила борошна

Сила борошна є основним фактором, що визначає його хлібопекарські властивості. Під терміном «сила борошна» розуміють його здатність утворювати тісто, яке має певні структурно-механічні властивості (пружність, еластичність, пластичність, в'язкість) під час дозрівання, вистоювання, у процесі випікання і, залежно від цього, здатне забезпечити виготовлення з нього хліба певної якості.

Сильне борошно містить багато білків, має високу водопоглинальну здатність, утворює велику кількість клейковини. Тісто із сильного борошна повільно набуває своїх оптимальних реологічних властивостей, добре їх зберігає під час дозрівання та вистоювання, воно має високу газо- і формоутримувальну здатність, сухе на дотик, пружне, гарно піддається механічному обробленню під час округлення та закачування.

Сформовані з нього тістові заготовки добре зберігають форму під час вистоювання і випікання, не розпливаються, достатньо збільшуються в об'ємі. Хліб з такого борошна має великий об'єм, правильну форму, гарно розпушену м'якушку.

Слід додати, що тісто з використанням дуже сильного борошна набуває надмірної пружності, має недостатню пластичність. Хліб з такого борошна має малий об'єм, недостатню пористість.

Тісто зі слабким борошном поглинає мало води, утворює нееластичну, надмірно розтяжну або крихку клейковину, вихід клейковини низький. У такому тісті інтенсивно протікає протеоліз, тісто швидко розріджується, має низьку пружність, липке на дотик. Сформовані тістові заготовки під час вистоювання розпливаються, газоутримувальна здатність їх понижена, вони недостатньо збільшуються в об'ємі. Хліб з такого борошна має понижений об'єм, подові види хліба надто розпливчасті.

Середнє за силою борошно займає проміжне місце між борошном сильним і слабким. Таке борошно здатне утворювати достатньо пружні тісто і клейковину. Хліб має високі органолептичні та фізико-хімічні показники якості.

Сила борошна обумовлена станом його білково-протеїназного комплексу:

· кількістю і станом білків;

· активністю протеолітичних ферментів;

· наявністю активаторів та інгібіторів протеолізу.

Поряд з цим на структурно-механічні властивості тіста впливають стан крохмалю, вміст у борошні пентозанів, ліпідів, ліполітичних ферментів.

1.1.5.2.1. Значення клейковини у формуванні сили борошна

Головним показником сили борошна є кількість і фізичні властивості клейковини. Кількість клейковини, що відмивається з борошна, називають виходом сирої клейковини. Вміст клейковини нормується нормативною документацією за сортами борошна.

Клейковина не є однорідною речовиною. Середній склад клейковини зерна пшениці: масова частка білків становить 83,5%, зокрема таких, що утворюють клейковину – 79,5, із них гліадину – 43,5, глютеніну – 36,0%, решта – альбуміни і глобуліни (4%). Співвідношення між глютеніном і гліадином становить 1:1,21. Масова частка ліпідів становить 7 (вільних – 1, зв’язаних – 6%). Загальний вміст вуглеводів – 8,6%: крохмалю – 6, цукрів – 1,3, клітковини – 1,3%. Зольність клейковини – 0,9%. Крохмаль і клітковина у клейковині є механічними домішками, що важко відмиваються.

Кількість сирої клейковини залежить від ступеня набухання білків борошна.

Відмита з тіста клейковина – це сильногідратовані білки. Вміст води у сирій клейковині (гідратаційна здатність) становить від 150 до 280% на сухі речовини. Що більша гідратаційна здатність клейковини, то вона менш пружна, більш розтяжна. Набухлі клейковинні білки у тісті створюють каркас у вигляді сітки.

У створенні білками каркасу в тісті певну роль відіграють сполуки білків з цукрами, ліпідами.

Утворений білками у тісті каркас має розтяжність і еластичність, утримує в ньому диоксид вуглецю, а в період випікання закріплює форму і стінки пор у тістовій заготовці. Міцність цього каркасу обумовлюється силою клейковини, її фізичними властивостями.

Реологічні властивості клейковини тіста обумовлені гліадиновою і глютеніновою фракціями білків. Ці фракції відрізняються за своїми структурно-механічними властивостями.

Гідратований глютенін – це гумоподібна короткорозтяжна, пружна маса. Гідратований гліадин має в'язко-текучу консистенцію, сильнорозтяжний, липкий. Це деякою мірою пояснюється структурою молекул цих білків.

Гліадин має структуру, у якій окремі поліпептидні ланцюги скомпоновані у молекули внутрішньомолекулярними дисульфідними містками. У глютеніні окремі поліпептидні ланцюги, що скомпоновані у молекули внутрішньомолекулярними дисульфідними містками, зв'язані такими ж містками між собою.

Фракція глютеніну складається з багатьох білкових компонентів, різних за молекулярною масою – від 50000 до 3000000. Ця фракція містить менше, ніж фракція гліадину, залишків глютамінової кислоти і проліну, вона зв'язує біля 80% ліпідів, що містяться у клейковині.

Різниця у первинній структурі молекул гліадину і глютеніну обумовлює рихлість гліадинової та пружність глютенінової фракцій білків клейковини.

1.1.5.2.2. Вплив протеолітичних ферментів на силу борошна

У гідратованій масі, якою є клейковина і тісто, активізується дія протеїназ. Внаслідок ферментативного гідролізу порушується третинна і четвертинна структура білків, клейковина і тісто розслаблюються. Оскільки в борошні міститься достатня кількість протеїназ, цей процес в основному залежить від податливості білків протеолізу. На швидкість і глибину протеолізу білків тіста впливають сполуки, що містять сульфгідрильні групи, –SН, а також різного роду окисники.

Вважається, що оскільки в структурі білкових молекул протеїнази є групи –SН, то під дією окисників вони перетворюються у дисульфідні містки –S–S– і фермент інактивується.

На процес окислення впливає вміст у борошні ненасичених жирних кислот. Продукти їх окислення – гідропероксиди – значно зміцнюють клейковину. Їх дія помітно проявляється під час зберігання борошна.

Підвищений вміст протеолітичних ферментів спостерігається в борошні із зерна, ушкодженого клопом-черепашкою. Слина цього шкідника містить активний протеолітичний фермент. У процесі приготування тіста з такого борошна цей фермент руйнує білки, внаслідок чого тісто швидко втрачає пружність і надмірно розпливається.

1.1.5.2.3. Вплив вуглеводної фракції на силу борошна

Поряд з білково-протеїназним комплексом на фізичні властивості тіста, а отже – силу борошна, впливають також вміст у ньому крохмалю, розміри крохмальних зерен, ступінь їх ушкодженості. Відомо, що нативні крохмальні зерна поглинають близько 0,3 г води на 1 г крохмалю. У борошні масова частка крохмалю становить близько 70%, тому значна частка води у тісті (приблизно 46%) зв’язується саме крохмалем, впливаючи на консистенцію тіста. У борошні зерна крохмалю різні за розміром. Порівняно з крупними, дрібні зерна мають більшу сумарну питому поверхню, на якій адсорбується вода, що збільшує кількість зв'язаної води у тісті. Ще більшу водопоглинальну здатність мають зерна крохмалю, пошкоджені під час помелу (2–4 г/1 г). Тому фактор поглинання води крохмалем значно впливає на консистенцію тіста, а отже, на його структурно-механічні властивості, які й визначають силу борошна.

Конкурентом білкам у поглинанні води є також пентозани. У пшеничному борошні міститься 2,1–6,5% пентозанів, зокрема 20–24% водорозчинних. Водорозчинні пентозани утворюють в'язкий розчин, а нерозчинні набухають і разом з розчинними зв'язують біля 1/3 води у тісті.

Значний вплив на силу борошна мають ліпіди, що містяться в ньому. Складні ліпіди – фосфоліпіди, гліколіпіди та ліпопротеїди – беруть участь у структурі складових частин борошна і певним чином впливають на їх властивості. Так, наприклад, ліпопротеїди, як хімічні сполуки складу ліпід – білок, є прошарком між молекулами білків клейковини, вони поліпшують її еластичність.

Гліколіпіди входять до комплексу гліадин – гліколіпід – глютенін, який також є структурним елементом клейковини й обумовлює газоутримувальну здатність тіста. До структурних елементів клейковини відносять також фосфоліпіди.

Таким чином, як вуглеводна, так і ліпідна фракції борошна беруть участь у формуванні структурно-механічних властивостей клейковини і тіста, а отже, впливають на силу борошна.

1.1.5.2.4. Технологічне значення сили борошна

Сила борошна забезпечує утворення тіста з певними структурно-механічними властивостями та характер їх зміни у процесі визрівання тіста і вистоювання тістових заготовок. Сила борошна обумовлює кількість води, що поглинається складовими борошна для утворення тіста нормальної консистенції. Сила борошна забезпечує газоутримувальну здатність тіста, збільшення об'єму тістових заготовок під час вистоювання. Вона визначає об'єм хліба і формоутримувальну здатність подових виробів. Тобто сила борошна є основним фактором, що визначає хлібопекарські властивості пшеничного борошна.

Залежно від сили борошна встановлюють параметри технологічного процесу виготовлення тих чи інших виробів: температуру і тривалість бродіння напівфабрикатів, тривалість вистоювання тістових заготовок та ін.

1.1.5.2.5. Методи оцінювання сили борошна

Силу борошна оцінюють за кількістю і якістю клейковини, водопоглинальною здатністю, структурно-механічними властивостями тіста.

Кількість клейковини визначають відмиванням її з тіста. На цей час в Україні встановлені такі норми вмісту клейковини, %, не менше: для борошна вищого сорту – 24, першого – 25, другого – 20, обойного – 18. Що вищий вміст у борошні клейковини за однакової її якості, то більший об’єм хліба.

Якість клейковини оцінюють за її кольором, розтяжністю, еластичністю, пружністю, розпливанням кульки у часі. Важливим показником якості є гідратаційна здатність, тобто здатність поглинати воду.

Оцінюючи силу борошна за структурно-механічними властивостями тіста, визначають його пружність, пластичність, в'язкість і еластичність.

	Для визначення структурно-механічних властивостей тіста застосовують такі прилади, як фаринограф, валориграф, пенетрометри, пластометр, реотест, екстенсометр тощо. Найпростішим способом визначення в’язкості, від якої залежить формостійкість виробів, є визначення розпливання кульки тіста.
За допомогою фаринографа чи валориграфа можна дослідити зміни структурно-механічних властивостей тіста у процесі бродіння.

Питання для самоконтролю

1. Що означає поняття «хлібопекарські властивості борошна»? 2. Що означає термін «сила борошна»? 3. Характеристика сильного, слабкого і середнього борошна. 4. Клейковина, її роль у формуванні сили борошна. 5. Склад клейковини, її значення в утворенні структури тіста. 6. Реологічні властивості клейковини. Значення гліадинової та глютенінової фракції. 7. Вплив ферментів на силу борошна. 8. Участь вуглеводів і ліпідів у формуванні сили борошна. 9. Технологічне значення сили борошна. 10. Методи оцінювання сили борошна.

1.1.6. Газоутворювальна та інші властивості борошна

1.1.6.1. Газоутворювальна здатність пшеничного борошна

Газоутворювальна здатність характеризує спроможність борошна забезпечити цукрами процеси бродіння тіста, вистоювання тістових заготовок і забарвлення скоринки хліба. Вона обумовлена станом його вуглеводно-амілазного комплексу.

У дріжджовому тісті внаслідок зброджування дріжджами цукрів борошна утворюються етиловий спирт і диоксид вуглецю:

С₆Н₁₂О₆ ® 2СО₂+2 С₂Н₅ОН+117 ккал

Диоксид вуглецю розпушує тісто, обумовлює пористість м'якушки хліба. Спирт частково звітрюється, решта бере участь у формуванні смаку хліба. Інтенсивність бродіння, а отже, і кількість виділеного газу залежать від вмісту в тісті власних цукрів борошна і таких, що утворюються під час гідролітичного розщеплення крохмалю амілолітичними ферментами.

Показником газоутворювальної здатності прийнято вважати кількість кубічних сантиметрів диоксиду вуглецю, що виділився за 5 год бродіння тіста із 100 г борошна вологістю 14%, 60 мл води і 10 г дріжджів за температури 30°С. Борошно вищого і першого сорту нормальної якості має газоутворювальну здатність 1300–1600 см³ СО₂.

Газоутворювальна здатність пшеничного борошна другого сорту і обойного вища, ніж вищого і першого сортів внаслідок значно більшого вмісту в цих сортах власних цукрів, що вносяться з оболонками, алейроновим шаром і зародком зерна при їх формуванні.

На весь цикл приготування хліба необхідно 5,5–6,5% цукрів від маси сухих речовин борошна. Частина цих цукрів зброджується під час визрівання тіста і вистоювання тістових заготовок, а частина (2–3% від маси СР борошна) залишається. Вільні незброджені цукри під час випікання вступають у взаємодію з білками і продуктами їх розкладу, в першу чергу з амінокислотами, відбувається реакція меланоїдиноутворення. Внаслідок цієї реакції утворюються меланоїдини, які забарвлюють скоринку хліба.

За низького вмісту незброджених цукрів у тісті хліб має слабо забарвлену скоринку. Тому ще здавна пекарі борошно з низькою газоутворювальною здатністю називали «міцним на жар».

1.1.6.2. Фактори, що формують газоутворювальну здатність борошна

Газоутворювальна здатність борошна залежить від вмісту в ньому власних цукрів і цукроутворювальної здатності, яка обумовлюється активністю амілолітичних ферментів, податливістю крохмалю амілолізу тощо. Вміст власних цукрів у борошні залежить від його виходу. Що більший вихід борошна, то більше в ньому міститься власних цукрів.

У борошні вміст власних цукрів незначний – 0,7–1,8% на сухі речовини. Це в основному глюкоза, фруктоза, мальтоза, сахароза, рафіноза. Цієї кількості цукрів вистачає лише на початку бродіння. Подальше бродіння забезпечується цукрами, що утворюються в тісті із крохмалю під дією ферменту b-амілази, тобто від цукроутворювальної здатності борошна.

Під цукроутворювальною здатністю борошна розуміють здатність приготовленої з цього борошна водно-борошняної суміші утворювати за встановленої температури за певний час ту чи іншу кількість мальтози. За показник цукроутворювальної здатності (за методом Рамзей-ВНДІЗ) вважають кількість міліграмів мальтози, що утворилась у водно-борошняній суспензії з 10 г борошна і 50 мл води за 1 год настоювання за 27°С.

Пшеничне борошно вищого і першого сортів нормальної якості має цукроутворювальну здатність 275–300 мг мальтози на 10 г борошна. Цукроутворювальна здатність, менша за 180–200 мг мальтози на 10 г борошна, вважається низькою.

Цукроутворювальна здатність залежить від активності амілолітичних ферментів, крупності борошна, характеру і стану крохмальних зерен, тобто від стану вуглеводно-амілазного комплексу борошна.

У пшеничному борошні нормальної якості у достатній кількості міститься b-амілаза. Оскільки в результаті гідролітичного розкладу крохмалю борошна під дією b-амілази в тісті накопичується мальтоза і високомолекулярні декстрини, b-амілазу називають ще цукроутворювальним ферментом. Мальтоза, що утворилася в тісті з крохмалю борошна, і є основним цукром, що забезпечує процес бродіння і виділення диоксиду вуглецю.

Зважаючи на те, що в пшеничному борошні b-амілаза міститься в достатній кількості, можна зробити висновок, що його цукроутворювальна здатність залежить в основному від податливості крохмалю амілолізу.

Податливість крохмалю амілолізу залежить від крупності борошна, стану крохмальних зерен, ступеня їх ушкодження, теплової денатурації (клейстеризації).

За наявності в тісті b-амілази і a-амілази (борошно з пророслого зерна) цукроутворювальна здатність борошна значно зростає. Це пояснюється тим, що під дією a-амілази з крохмалю поряд з мальтозою утворюються низькомолекулярні декстрини, які b-амілаза легко розщеплює до мальтози. Тому борошно з пророслого зерна має надмірно високу цукро- і газоутворювальну здатність. Утворення надмірної кількості цукрів у тісті небажане. Це може призвести до відшарування скоринки хліба, надмірного її забарвлення навіть за температури, що не забезпечує пропеченість хліба.

Таким чином, газоутворювальна здатність пшеничного борошна залежить від вмісту власних цукрів, але більше обумовлена його цукроутворювальною здатністю. Саме накопичення цукрів під час бродіння тіста, вистоювання тістових заготовок, випікання обумовлює достатнє газоутворення на всіх стадіях приготування тіста і в перший період випікання, а також реакцію меланоїдиноутворення, що забезпечує необхідне забарвлення скоринки хліба.

Величина показника газоутворювальної здатності дає можливість передбачити інтенсивність бродіння тіста, збільшення його об'єму, хід вистоювання, об'єм хліба, розпушеність м'якушки (пористість), а також забарвлення скоринки.

Виходячи з цього, можна встановити оптимальні параметри технологічного процесу виготовлення виробів:

· температуру і термін бродіння тіста;

· термін вистоювання тістових заготовок;

· температуру і термін випікання хліба.

1.1.6.3. Колір борошна і здатність його до потемніння у технологічному процесі

Колір борошна обумовлює колір м'якушки хліба, тобто впливає на його споживчу якість. Тому він є одним із показників хлібопекарських властивостей борошна.

Колір борошна визначається кольором ендосперму зерна, вмістом периферійних частинок зерна, що містять пігментний шар. На нього впливають крупність борошна, його вологість. Крупне борошно, а також борошно з більш високою вологістю, має дещо темніший колір.

На колір борошна впливає вміст каротиноїдів ендосперму, саме вони надають борошну приємного кремового забарвлення. Будучи за хімічною природою сильно ненасиченими сполуками, каротиноїди легко окислюються та знебарвлюються.

Іноді з окремих партій борошна, що має світлий колір, одержують хліб з затемненою м'якушкою.

Потемніння борошна у процесі приготування виробів відбувається внаслідок утворення темнозабарвлених сполук – меланінів (продуктів окиснення киснем повітря амінокислот тирозину і фенілаланіну під дією ферменту поліфенолоксидази (тирозинази).

Саме меланіни, що утворилися, забарвлюють як тісто, так і м'якушку хліба в сірий колір. У протіканні цієї реакції основна роль належить вмісту вільного тирозину. Фермент поліфенолоксидаза у борошні завжди присутній у достатній кількості.

1.1.6.4. Крупність борошна як складова його хлібопекарських властивостей

Для кожного сорту борошна характерна певна крупність його частинок. Установлені нормативи крупності за сортами борошна. Крупність контролюється за залишком і проходом борошна через одне або два сита певного розміру: наважку масою 50–100 г просіюють через певні сита протягом 10 хв.

Ступінь подрібнення в межах одного сорту борошна залежить від виду зерна. Борошно одного сорту, вироблене з твердої, м'якої та склоподібної пшениці, має різний фракційний склад частинок. Це пов'язано з тим, що на крупність борошна впливає консистенція ендосперму, технологія помелу, характер подрібнювальних машин. Від цих факторів значно залежить вміст пошкоджених крохмальних зерен.

Крупність борошна, а значить величина його питомої поверхні, впливає на швидкість біохімічних і фізико-хімічних процесів. Саме з крупністю борошна пов'язане поглинання борошном кисню при зберіганні, швидкість набухання частинок, водопоглинальна здатність, атакованість ферментами, цукро- і газоутворювальна здатності, швидкість формування тіста.

Ушкоджені гранули крохмалю набухають уже після 0,5 с контакту з водою і поглинають значно більше води, ніж неушкоджені. Є дані, що за збільшення в борошні кількості ушкоджених зерен крохмалю з 2,1 до 4,6% водопоглинальна здатність борошна збільшується на 3,7%. Але поряд зі зростанням водопоглинальної здатності борошна зі збільшенням вмісту ушкоджених крохмальних зерен погіршуються структурно-механічні властивості тіста, воно більше розріджується.

Крупне борошно має нижчу швидкість набухання, меншу водопоглинальну і гіршу газоутворювальну здатності. Хліб з такого борошна має грубу м'якушку з товстостінними порами.

Дуже подрібнене борошно має надмірну водопоглинальну здатність, підвищену цукроутворювальну здатність. Це пояснюється великим вмістом у такому борошні пошкоджених крохмальних зерен, які легко піддаються дії ферментів. Тісто з такого борошна швидко розріджується, розпливається. Хліб має малий об'єм, погано розпушену м'якушку.

Деякі дослідники вважають, що кращі хлібопекарські властивості має борошно, що складається з частинок розміром 60–100 мкм. Бажано, щоб в одному сорті борошна частинки були однорідними за розміром.

1.1.6.5. Автолітична активність борошна

Під час замішування і бродіння тіста та випікання тістових заготовок частина сухих речовин борошна переходить у водорозчинний стан. Цей процес відбувається у результаті дії ферментів на високомолекулярні сполуки борошна, внаслідок цього в тісті та хлібі накопичуються продукти їх деполімеризації, які впливають на якість виробів, особливо на стан м’якушки.

Здатність борошна утворювати в процесі прогрівання водно-борошняної суспензії певну кількість водорозчинних речовин характеризують терміном «автолітична активність» («авто»– само, «лізис» – розчинність). Основну роль у накопиченні водорозчинних речовин відіграє a-амілаза. Під її дією в процесі випікання тістових заготовок накопичуються низькомолекулярні декстрини, які надають липкості м’якушці хліба, особливо з житнього борошна. Тому для житнього борошна автолітична активність є основним показником, що характеризує його хлібопекарські властивості.

Згідно з нормативною документацією на борошно, пшеничне число падіння має бути: для сортового пшеничного борошна – не менше 160 с, обойного – 105 с.

Оцінювання якості пшеничного борошна за пробною випічкою

Комплексну характеристику хлібопекарських властивостей борошна одержують шляхом проведення пробної випічки. Згідно зі стандартом на проведення пробної випічки тісто готують безопарним способом. Якість випеченого хліба визначають через 4 год після випікання.

Оцінюють правильність форми хліба, формостійкість (відношення висоти до діаметра), колір скоринки (бліда, золотисто-жовта, світло-коричнева, коричнева, темно-коричнева), стан поверхні скоринки: гладенька, нерівна (із здуттями, бугриста, з тріщинами або підривами). Тріщинами вважають розриви, що проходять через всю верхню скоринку в одному або кількох напрямах.

Оцінюють колір м'якушки (білий, світло-сірий, темний). Звертають увагу на рівномірність забарвлення м'якушки. Оцінюють пористість м'якушки, рівномірність або нерівномірність пор, їх крупність (дрібні, середні, крупні), товщину стінок пор (товсто- або тонкостінні). Визначають еластичність м'якушки, натискаючи на неї пальцями, характеризують її як хорошу, середню або погану. Звертають увагу на липкість м'якушки. Оцінюють також смак, аромат, наявність хрусту.

Із борошна з належними хлібопекарськими властивостями одержують хліб хорошого об'єму, з м'якою, тонкостінною і рівномірною пористістю, еластичною м'якушкою. Зведені показники хлібопекарських властивостей сортового пшеничного борошна нормальної якості показані в нижче наведеній таблиці.

Показники хлібопекарських властивостей пшеничного борошна

Показник	Норми для сорту борошна
	вищого	першого	другого
Водопоглинальна здатність, %	50	52	56
Газоутворювальна здатність, см^3 СО2/100 г борошна
низька, менше	1300		-
нормальна	1300–1600		-
висока, більше	1600		-
Цукроутворювальна здатність, мг мальтози /10 г борошна
нормальна	275–300		-
знижена, менше	180–200		-
«Сила борошна» за розпливанням кульки з тіста за 3 год вилежування, мм
сильне, не більше	83		-
середнє	83–97		-
слабке, більше	97		-
Автолітична активність на СР, %, не більше:
за нормального вмісту клейковини хорошої або задовільної якості	29	30	30
за зниженого вмісту та задовільній якості клейковини	20	20	25
Колір борошна і здатність темнішати за 6 год автолізу, % до початкової білості, не більше	10	20	30
Якість хліба за результатами пробної випічки
Об’ємний вихід хліба з 100 г борошна, см^3, не менше	400	400	350
Формостійкість (відношення висоти до діаметра подового хліба), не менше	0,40	0,40	0,35

1.1.6.6. Водопоглинальна здатність борошна

Під час змішування з водою борошно поглинає певну кількість води. Властивість борошна зв’язувати воду характеризується поняттям водопоглинальна здатність (ВПЗ).

За показник водопоглинальної здатності прийнято вважати кількість води, яку спроможне поглинути борошно під час утворення тіста нормальної консистенції, тобто достатньо пружного, не липкого. Цей показник виражають у процентах до маси борошна.

Визначають ВПЗ за формулою:

де х – ВПЗ, %

φ_в – маса води, поглинутої під час замішування тіста, г

φ_m – маса утвореного тіста, г

Кількість води, яку здатне поглинути борошно, пов’язана з його хімічним складом, вмістом у борошні полімерів, здатних до набухання – білок, крохмаль, пентозани, клітковина, їх станом, з величиною площі поверхні адсорбування вологи. Тому ВПЗ залежить від сорту борошна, ступеня його зрілості, вологості, крупності частинок. Тонкоподрібнене борошно з одного і того ж зерна однакового виходу має вищу водопоглинальну здатність, ніж крупне борошно, через більшу площу загальної поверхні частинок.

Середня водопоглинальна здатність борошна вищого сорту – 50, першого сорту – 52, другого сорту – 56, обойного – 60% до маси борошна.

Більша ВПЗ борошна низьких сортів пов’язана із вмістом у ньому значної кількості оболонкових частинок і пентозанів, здатних зв’язувати більше води, ніж крохмальні зерна.

Борошно, яке пройшло нормальне відлежування після помелу, тобто в якому відбулися процеси визрівання, зв’язує води на 5–1% більше, ніж свіжозмелене.

Низьку ВПЗ має борошно, змелене із зерна пророслого, ушкодженого клопом-черепашкою або висушеного за високих температур. У такому борошні порушені природні структури полімерів, внаслідок чого знизилась їх здатність зв’язувати воду. Тобто ВПЗ залежить від сили борошна.

ВПЗ залежить від виду борошна. Пшеничне обойне борошно має вищу ВПЗ, ніж житнє такого ж виходу, внаслідок більшого вмісту в ньому білкових речовин і вищої їх гідратаційної здатності.

Що нижча вологість борошна, то більше воно поглинає води.

Але надмірно сухе борошно має низьку водопоглинальну здатність. Тому під час розрахунку рецептур, якщо фактична вологість борошна менша за 12%, її прирівнюють до 12%.

ВПЗ має велике технологічне значення, вона впливає на вихід тіста і хліба. Недодання 1 л води на 100 кг борошна знижує вихід хліба приблизно на 1,0%.

Найоб’єктивніше ВПЗ борошна можна визначити за допомогою валориграфа або фаринографа.

Фаринограф – автоматичний прилад за допомогою якого можна визначити водопоглинаючу здатність борошна та реологічні властивості тіста на стадії замішування. Фаринограф вимірює опір, що чинить тісто при замісі з подальшою обробкою інформації за допомогою вбудованого ПК із спеціальним програмним забезпеченням. Отримані данні записуються та в режимі реального часу виводяться на монітор у вигляді кольорової діаграми залежності крутного моменту від часу. Фаринограф використовується у хлібопекарській та борошномільній галузях промисловості.

1.1.6.7. Хлібопекарські властивості пшеничного борошна із зерна зниженої якості

	Борошно із пророслого зерна містить активні амілолітичні та протеолітичні ферменти. Внаслідок цього воно має високу газо- і цукроутворювальну здатність, надмірно високу автолітичну активність, низьку газоутримувальну здатність. Таке борошно слабке за силою.
У тісті накопичуються продукти гідролізу крохмалю і білків – декстрини, цукри, поліпептиди, які є водорозчинними речовинами і розріджують тісто. Хліб з такого борошна має низький об'єм, липку з нерівномірною пористістю м'якушку. Скоринка його дуже темно забарвлена, іноді має здуття.

	Борошно із зерна, ушкодженого клопом-черепашкою, має високу активність протеолітичних ферментів, які руйнують клейковину, високу автолітичну активність. Клейковина з такого борошна слабка, нееластична, липка, при вилежуванні різко погіршується її якість.
Тісто має низьку формоутримувальну здатність. Хліб з такого борошна має розпливчату форму, низький об'єм і пористість, нееластичну м'якушку.

	Борошно з морозобойного зерна має такі ж хлібопекарські властивості, як і борошно з пророслого зерна. У ньому не закінчились процеси формування зерна, тому активність ферментів висока.
Таке борошно слабке за силою. З нього відмивається мало клейковини, за якістю вона короткорвана або крихка. Хліб з цього борошна має малий об'єм, липку м'якушку темного кольору.

	Борошно із зерна, підданого самозігріванню, або такого, що висушували за високих температур, має низьку активність ферментів, білки в ньому набули передденатураційних змін, тому клейковини відмивається мало, вона короткорвана.
Газоутворювальна здатність такого борошна достатня, але скоринка хліба бліда через обмаль продуктів гідролізу білків, необхідних для реакції меланоїдиноутворення. Об'єм хліба малий, форма кулеподібна, пористість товстостінна, малорозвинена.

У виробництві хліба з борошна, виготовленого із зерна зниженої якості, застосовують спеціальні технологічні заходи, спрямовані на поліпшення його хлібопекарських властивостей, а також використовують різні харчові добавки. Вибір добавок залежить від характеру зниження якості борошна.

Питання для самоконтролю

1. Що характеризує газоутворювальну здатність борошна? 2. Від чого залежить газоутворювальна здатність борошна? 3. Роль газоутворювальної здатності в технологічному процесі. 4. Від чого залежить колір борошна і здатність його до потемніння? 5. Як впливає крупність борошна на його хлібопекарські властивості? 6. Що таке автолітична активність борошна? Методи її визначення. 7. Мета проведення пробного випікання. 8. Хлібопекарські властивості борошна із зерна зниженої якості.

1.1.7. Хлібопекарські властивості житнього борошна. Інші види борошна

1.1.7.1. Особливості складових житнього борошна

Порівняно з пшеничним житній хліб має менший об'єм, темніше забарвлення, менше відношення висоти до діаметра (формостійкість). Для визначення його споживацьких якостей найважливіше значення мають структурно-механічні властивості м'якушки – ступінь її липкості, заминаємість, вологість чи сухість на дотик. Ці відмінності в якості житнього хліба обумовлені особливостями хімічного складу і хлібопекарських властивостей житнього борошна.

Житнє борошно за вологості 14%, залежно від сорту, містить, %: 7,0–11,0 білкових речовин, 70–77 вуглеводів, 1,1–1,6 жирів, 0,6–1,3 мінеральних речовин. Вуглеводи цього виду борошна представлені крохмалем, цукрами, розчинними (слизями) і нерозчинними пентозанами і клітковиною.

Розмір зерен житнього крохмалю коливається від 14 до 50 мкм. На відміну від зерен пшеничного крохмалю, вони захищені набухаючими речовинами (слизями тощо), внаслідок чого мало пошкоджуються під час помелу борошна. Крохмаль жита клейстеризується за температури 52–55, тоді як пшеничний – 60–67°С, і утворює більш в'язкий клейстер, що повільніше старіє.

Вміст власних цукрів у житньому борошні становить 4,5–7% на СР. Це переважно сахароза (4–6% від маси борошна) решта – 0,2–0,4% – редукуючі цукри: глюкоза, фруктоза, мальтоза.

Поряд з крохмалем і цукрами у житньому борошні містяться так звані гумі речовини, що складаються на 90% із пентозанів, а також левулезани. Пентозанів у житньому борошні 4,2–8,6%, із них водорозчинних – 30–40%. Левулезани – водорозчинні сполуки є поліфруктозидами. Їх елементарною частиною є залишок фруктози (левулези). Розчинні пентозани і левулезани – гідрофільні сполуки, об'єм яких при гідратації збільшується в декілька разів, що позитивно впливає на консистенцію житнього тіста.

У складі житнього борошна 0,6–2,1% клітковини. На відміну від клітковини пшениці, вона, в силу особливостей своєї будови, адсорбує значно менше води і практично не впливає на консистенцію тіста.

Білки житнього борошна на 50–56% складаються з водо- і солерозчинних. Білкові речовини житнього борошна швидко набухають, зв'язують значну кількість води. Значна частина їх здатна до необмеженого набухання і пептизації, внаслідок чого утворюється в'язкий колоїдний розчин.

Порівняно з пшеничним борошном у житньому міститься більше ненасичених жирних кислот: лінолевої, олеїнової, ліноленової, а також фосфоліпідів і каротиноїдів. Частина ліпідів зв'язана з білками (ліпопротеїди), частина з вуглеводами (гліколіпіди).

На відміну від пшеничного борошна, у житньому в активному стані поряд з β-амілазою міститься α-амілаза. Це є підґрунтям для глибшого розщеплення крохмалю і накопичення в тісті низькомолекулярних декстринів і мальтози.

Оптимум дії α-амілази – рН 5,6–6,3, температура 60–70°С; α-амілаза інактивується за температури 85–97°С залежно від рН тіста.

Оптимальні умови дії β-амілази – рН 4,5–4,8, температура 49–54°С. β-амілаза інактивується за 70–85°С залежно від рН. β-амілаза більш кислотолабільна, а α-амілаза більш термолабільна.

Протеїнази житнього борошна активні за рН 4–5. Внаслідок дії на білки протеїназ у тісті накопичуються продукти їх гідролізу, збільшується вміст водорозчинних речовин, тісто розріджується. Протеїнази житнього борошна здатні активуватися відновниками, що містять сульфгідрильні групи, та інактивуватись окисниками.

У житньому борошні в активному стані знаходиться фермент із класу оксидоредуктаз – поліфенолоксидаза, що каталізує окислення амінокислоти тирозину киснем повітря з утворенням меланінів. Останні затемнюють м'якушку хліба. Присутні також ліпоксигеназа, целюлітичні та інші ферменти.

1.1.7.2. Роль білків у формуванні структурно-механічних властивостей житнього тіста

Як відомо, білки пшеничного борошна утворюють клейковину, яка обумовлює його пружність і еластичність, утворює сітчастий каркас, який забезпечує газо- і формоутримувальну здатність тіста, а отже, і об’єм хліба.

Білки житнього борошна, на відміну від білків пшеничного, не утворюють клейковинного каркасу. Тривалий час вважалося, що вони не здатні утворювати клейковину. Справа в тому, що у звичайних умовах клейковина жита не відмивається. Її можна відмити у слабких розчинах солей або органічних кислот. Вихід сирої клейковини становить 5–10%.

На цей час вважається, що білки утворюють з пентозанами водорозчинні комплекси, які заважають формуванню клейковини. Поряд з цим, водорозчинні білки взаємодіють з вуглеводами, утворюючи глікопротеїди, що також негативно впливає на процес утворення клейковини.

Завдяки підвищеній гідратаційній здатності білки житнього борошна інтенсивно набухають, більша частина їх набухає необмежено, пептизується і переходить у в'язкий колоїдний розчин. Значну роль у пептизації житніх білків відіграють ферменти протеїнази, оптимум дії яких відповідає значенням рН 4,0–5,5, тобто у межах кислотності житнього тіста. Внаслідок їх дії поглиблюється процес гідратації білків і перехід продуктів їх гідролізу у водний розчин.

Отже, роль білково-протеїназного комплексу в формуванні структурно-механічних властивостей тіста зводиться до утворення в ньому в'язкого колоїдного розчину, що надає тісту пластичності.

1.1.7.3. Значення вуглеводно-амілазного комплексу у формування структурно-механічних властивостей хліба

Вуглеводно-амілазний комплекс житнього борошна також має свої особливості. У житньому борошні великий вміст власних цукрів (4,5–7,0). Полісахариди крохмалю амілоза та амілопектин легше піддаються гідролітичному розщепленню амілолітичними ферментами. Під дією α-амілази у тісті накопичуються низькомолекулярні декстрини, які швидко розщеплюються β-амілазою до мальтози. Поряд з цим мальтоза накопичується також внаслідок гідролітичного розкладу крохмалю під дією β-амілази на високомолекулярні декстрини і мальтозу. Тому газоутворювальна здатність житнього борошна більш ніж достатня. Сумарний вміст цукрів повністю забезпечує цукрами процеси дозрівання тіста, вистоювання тістових заготовок, а також меланоїдиноутворення.

Поряд з цим висока активність у процесі випікання сприяє утворенню вологої на дотик, дещо липкої м'якушки хліба.

Уже в перший період випікання крохмаль житнього борошна клейстеризується (55–57°С). Ця температура близька до оптимальної, за якої β-амілаза активно гідролізує крохмаль до мальтози і високомолекулярних декстринів. У процесі подальшого прогрівання тіста за температури 65°С наступає оптимум активності α-амілази, яка крохмаль і накопичені високомолекулярні декстрини гідролізує до низькомолекулярних декстринів і мальтози. Ці обставини можуть призвести до того, що в процесі випікання під дією ферментів значна частина крохмалю буде гідролізована і внаслідок високої гідрофільності низькомолекулярних декстринів, що утворилися, м'якушка хліба стане липкою. Тому, оцінюючи хлібопекарські властивості житнього борошна, першочергове значення надають вуглеводно-амілазному комплексу, як такому, що формує основний показник якості житнього хліба – фізичні властивості його м'якушки.

Для зниження активності α-амілази технологією приготування житнього хліба передбачається вища кислотність тіста.

Вуглеводи житнього борошна, а саме – набухлі зерна крохмалю і гідратовані пентозани, відіграють значну роль у формуванні в'язких властивостей житнього тіста, що впливають на його консистенцію, газо- і формоутримувальну здатність.

1.1.7.4. Крупність житнього борошна і здатність до потемніння

Характер хлібопекарських властивостей житнього борошна значною мірою залежить від крупності борошна. Вважається, що зі збільшенням виходу і зменшенням розміру частинок борошна підвищується активність його ферментів і, в першу чергу, амілолітичних, а також атакованість біополімерів ферментами.

Таким чином, внаслідок глибокої гідратації та пептизації білків, гідратації пентозанів, дезагрегації й набухання крохмальних зерен формуються специфічні фізичні властивості житнього тіста, а саме – висока в'язкість і пластичність за відсутності еластичності й пружності. Ці властивості визначають підвищену вологість, газо- і формоутримувальну здатності житнього тіста, забезпечують його об'єм і формостійкість.

Житнє борошно має велику схильність до потемніння у процесі приготування хліба. Причиною цього є значний вміст у цих сортах борошна амінокислоти тирозину і ферменту тирозинази, що призводить до утворення меланінів.

1.1.7.5. Визначення хлібопекарських властивостей житнього борошна

Оскільки в силу особливостей вуглеводно-амілазного і білково-протеїназного комплексів житнього борошна в ньому у ході технологічного процесу накопичується значна кількість водорозчинних речовин, що значно впливають на якість хліба, хлібопекарські властивості житнього борошна оцінюють за величиною автолітичної активності.

Автолітичну активність визначають за водно-борошняною суспензією або за експрес-випічкою колобка. Автолітична активність борошна за автолітичною пробою (% на СР) має бути не більше: обойного – 55, обдирного, сіяного, житньо-пшеничного – 50. При визначенні автолітичної активності за експрес-випічкою вміст водорозчинних речовин у м’якушці колобка має бути не більше 23–28%.

Нормативною документацією на житнє борошно передбачено визначення амілолітичної активності за «числом падіння». За ДСТУ 8791:2018 Борошно житнє хлібопекарське. Технічні умови число падіння має бути не менше: для борошна сіяного – 160, обдирного – 150, обойного – 105 с.

У дослідницькій практиці автолітичну активність житнього борошна визначають за допомогою амілографа.

Амілограф – це ротаційний віскозиметр. Під час визначення на стрічці самописця графічно фіксуються у вигляді кривої зміни в'язкості водно-борошняної суспензії за її прогрівання до температури повної клейстеризації крохмалю. За одержаною амілограмою визначають максимальну в'язкість суспензії по висоті кривої (η_max) – це основний показник, що характеризує активність амілаз, а також температуру початку клейстеризації суспензії.

Пробні випічки для визначення хлібопекарських властивостей житнього борошна у хлібопекарських лабораторіях не проводять через труднощі приготування і підтримування стабільної якості заквасок, на яких виготовляють житній хліб. У дослідницькій роботі практикується проведення пробних випічок за спеціальними методиками.

1.1.7.6. Хлібопекарські властивості інших видів борошна

Борошно тритикале

Тритикале – це штучно створена зернова культура, яку отримали схрещенням пшениці (Triticum) і жита (Secale).

Це пшенично-житній амфідиплоїд. Цей амфідиплоїд має високу урожайність, високий вміст білків, стійкість до низьких температур і захворювань. Завдяки цьому тритикале здатне суттєво вдосконалити всю структуру зернової маси України, особливо зон Лісостепу та Полісся.

За вмістом білка вітчизняні сорти тритикале багатші пшениці на 1–1,5% (за деякими даними – на 9,5), жита – на 3–4%. Зерно тритикале містить 14–16% білків, тоді як його батьківські форми – 10–12%.

Проламіни і глютеліни тритикале утворюють клейковини більше, ніж проламіни і глютеліни пшениці, але вона слабша, ніж клейковина пшениці (ІДК – 103–108 од.), має вищу гідратаційну здатність.

Крохмаль тритикале клейстеризується за температури 56,5°С. Борошно має високу автолітичну активність. Із зерна тритикале виробляють такі сорти борошна: перший, другий і обойне.

Згідно з нормативною документацією, вміст клейковини має бути, %: у борошні першого сорту – не менше 18, другого і обойного – 16. Зольність борошна першого сорту не має перевищувати 0,75; другого – 1,50; обойного – 2,0%.

За хлібопекарськими властивостями воно поступається пшеничному.

Борошно кукурудзяне

Борошно кукурудзяне використовують у виробництві деяких національних виробів, харчоконцентратів, а також як додаток для виробництва хліба з пшеничного або житнього борошна. Кукурудзяне борошно виробляють з виходом 70 і 85% одно- і двосортовим помелом.

При помелі зерна кукурудзи відділяють зародок.

У кукурудзяному борошні нормується вміст жиру. У борошні тонкого помелу допускається вміст 2,5% жиру, а крупного – 3%.

Основною складовою цього борошна є крохмаль (76–84%), який має високу атакованість амілолітичними ферментами. Тому газоутворювальна здатність кукурудзяного борошна більша, ніж пшеничного однакового виходу, але активність амілаз менша. Білки складають 8–11% від маси борошна. У білку кукурудзяного борошна найбільший вміст становлять проламіни (зеїн) – 42% на СР білків, глютеліни – 21,3%. Вони мають слабку водопоглинальну здатність, не утворюють клейковину, тобто хлібопекарські властивості цього борошна низькі.

За найбільш дефіцитними амінокислотами (лізин, триптофан, метіонін) білки кукурудзи поступаються білкам пшениці.

Вівсяне борошно

У хлібопеченні вівсяне борошно використовують частіше для виробництва печива.

Для збагачення хліба харчовими волокнами, незамінними амінокислотами використовують зерна вівса. У білках вівса лізину міститься удвічі більше, ніж у білках пшениці.

З вівса виробляють борошно дієтичне вівсяне. В його складі білків – 13; жирів – 6,8; крохмалю – 67,6; золи – 1,8%. Борошно порівняно з пшеничним і житнім містить майже у два рази більше калію, магнію, фосфору. У білках вівса превалюють глютеліни (авенін).

Ячмінне борошно

Ячмінне борошно використовують для виготовлення хліба, перепічок у районах, де інші злаки не культивують. Це північні або високогірні райони. Зерно ячменю містить у середньому 16% білків, з яких 60% – проламіни (гордеїн) і глютеліни. З ячмінного борошна у теплій воді можна відмити клейковину, за якістю вона – короткорвана, нееластична, її гідратаційна здатність низька (90–160%), має сірий колір. Хліб з ячмінного борошна низької якості, він швидко черствіє. Додавання 10% цього борошна до пшеничного другого сорту незначно впливає на якість хліба.

За сумою незамінних амінокислот білок ячменю повноцінніший, ніж білок пшениці. У ньому міститься більше лізину на 47 і треоніну на 31%.

У ячмінному борошні міститься, %: білків – 10,0; жирів – 1,6; крохмалю – 55,1; золи – 1,4.

Соєве борошно

Із сої виробляють дезодороване борошно повножирне, напівзнежирене і знежирене. Дезодорування (пропарювання) проводять з метою видалення пахучих речовин, а також речовин, що надають сої гіркого смаку. Залежно від крупності помелу, вмісту клітковини, кольору кожен із видів соєвого борошна виробляється вищого або І сорту.

Повножирне соєве борошно виробляють із зерен сої, що мають світле забарвлення. Одержують борошно кремового кольору. У цьому борошні вміст білків складає 38,5, жирів – 20,2; цукрів – 9; клітковини – 2,6; крохмалю – 16; золи – 4,7%.

Напівзнежирене борошно виробляють із макухи після виділення олії методом пресування. Це борошно жовтого або світло-коричневого кольору, містить, %: 6,3 – жиру, 45,6 – білків, 20,7 – крохмалю, 5,2 – золи.

Знежирене борошно виготовляють зі шроту (після видалення олії з насіння сої екстрактивним методом). Колір його світло-жовтий або сірий. Вміст, %: жиру – 1, білків – 48,9, крохмалю – 21, золи – 5,3.

Соєве борошно використовують у хлібопекарській промисловості як добавку, що поліпшує харчову цінність виробів. Насіння сої характеризується підвищеним вмістом лізину – до 6% від маси білків.

Питання для самоконтролю

1. Порівняйте органолептичні та споживацькі властивості житнього і пшеничного хліба. 2. Хімічний склад житнього борошна. 3. Особливості хімічного складу та фізичних властивостей крохмалю житнього борошна. 4. Гумі речовини, їх склад і властивості. 5. Особливості білково-протеїназного та вуглеводно-амілазного комплексів житнього борошна. 6. Роль білків борошна в утворенні структури житнього тіста. 7. Вуглеводно-амілазний комплекс борошна і його значення в газоутворенні під час дозрівання тіста і формування структури м’якушки хліба під час випікання. 8. Автолітична активність борошна. Що характеризує цей показник? 9. Методи визначення автолітичної активності. 10. Які ще види борошна використовують у хлібопеченні?

1.1.8. Зміни хлібопекарських властивостей свіжезмеленого борошна під час зберігання

1.1.8.1. Характеристика свіжезмеленого борошна

Свіжозмелене борошно має низькі хлібопекарські властивості та характеризується як слабке за силою. З часом у процесі зберігання його хлібопекарські властивості покращуються. Процес поліпшення хлібопекарських властивостей свіжозмеленого борошна під час зберігання характеризується терміном «дозрівання борошна».

Борошно, що не дозріло, має слабку клейковину, низьку водопоглинальну здатність, підвищену активність ферментів, високу автолітичну активність. Особливо гострою є необхідність дозрівання свіжозмеленого борошна із зерна нового урожаю.

1.1.8.2. Дозрівання борошна

Причиною поліпшення хлібопекарських властивостей борошна під час дозрівання є процеси, що відбуваються в ньому під впливом ферментів, кисню повітря, зміни вологості тощо.

Характер та інтенсивність цих процесів залежать від сорту борошна, умов зберігання:

· температури;

· відносної вологості;

· освітлення;

· повітрообміну;

· терміну зберігання.

У процесі дозрівання змінюються вологість борошна, кислотність, колір, склад ліпідів, білків, вуглеводів, активність ферментів, відбуваються глибокі зміни у стані білково-протеїназного комплексу борошна, який визначає його силу.

Розпізнають три періоди у зміні якості борошна під час зберігання:

· період дозрівання, коли якість борошна помітно поліпшується;

· період стабільної якості;

· період погіршення якості.

А у разі надмірно тривалого зберігання, особливо у несприятливих умовах, борошно псується, проявляється згіркнення, прокисання, злежування, пліснявіння.

Зразу після помелу відбувається перерозподіл вологи по всій масі борошна. Під час зберігання вологість борошна може знижуватись або зростати залежно від вихідної вологості борошна і параметрів повітря у приміщенні. Між відносною вологістю повітря і вологістю борошна встановлюється рівновага, тобто борошно набуває рівноважної вологості. За рівноважної вологості тиск парів у капілярах борошна дорівнює тискові парів у навколишньому повітрі. Що вища відносна вологість повітря, то більша рівноважна вологість борошна. Практично за зберігання борошна у мішках або бункерах вологість борошна змінюється дуже повільно.

Основним результатом періоду дозрівання є покращання сили борошна. Доведено, що ці зміни тісно пов'язані зі змінами у ліпідному комплексі борошна.

1.1.8.3. Зміни у білково-протеіназному комплексі борошна

Ліпіди борошна – нестійкі сполуки, вони зазнають змін у результаті ферментативного гідролізу та окислення. Під час зберігання тригліцериди (триацетилгліцерини) під дією ферменту ліпази гідролізуються з утворенням гліцерину (гліцеролу) і вільних жирних кислот.

Гідроліз відбувається по ефірному зв'язку з приєднанням води.

У жирних кислотах кількість подвійних зв'язків зменшується і накопичуються гідроксильні групи.

Глибина ферментативного гідролізу характеризується вмістом вільних жирних кислот, тобто величиною кислотного числа жиру.

Кислотне число визначається за кількістю мг КОН, необхідного для нейтралізації цих кислот в 1 г жиру.

За підвищеної вологості ліпаза активна навіть за температури, нижчої за 0, вона інактивується за 80°С.

Гідролітичного розпаду зазнають також фосфоліпіди з утворенням гліцеридів, жирних кислот, фосфорної кислоти і азотистої основи. Накопичені жирні кислоти під дією ліпоксигенази окислюються з утворенням пероксидів і гідропероксидів. Продуктами їх розкладу є такі речовини, як вода, СО₂, СО, мурашина і оцтова кислоти, альдегіди, кетони тощо, які надають борошну неприємного смаку і запаху, відбувається згіркнення борошна.

Цей фермент особливо енергійно окислює саме вільні, а не зв’язані в тригліцеридах жирні кислоти, з утворенням гідропероксидів.

Під час зберігання борошна реакції окислення жирів інтенсифікуються у часі. При утворенні пероксидів і гідропероксидів з’являються початкові вільні радикали. Вони можуть утворюватися внаслідок розриву найслабшого із ковалентних зв’язків. Ці радикали переходять у стійкий валентно-насичений стан, утворюючи при цьому нові продукти окислення та інші вільні радикали. Останні, маючи вільну валентність, як і попередні, утворюють нові сполуки і нові вільні радикали, тобто постійно збуджується ланцюгова реакція.

Що більше накопичується пероксидів і гідропероксидів, то більше збуджується нових ланцюгів окислення, активніше йде процес окислення, накопичуються продукти окислення: карбонільні (альдегіди, гліцероальдегіди) і карбоксилвмісні сполуки (мурашина, оцтова та інші кислоти), що погіршують смак і аромат.

Швидкість реакції прискорюється під дією світла, температури, кисню, іонізуючого опромінювання. Реакція уповільнюється у присутності інгібіторів окислення (антиокислювачів). Природними антиокислювачами є токофероли, каротиноїди, фосфатиди та інші речовини.

За тривалого зберігання в несприятливих умовах накопичується значна кількість продуктів розкладу жирів, борошно гіркне. Сортове борошно містить менше жиру, ніж обойне, але гіркне швидше. Причиною цього є наявність у обойному борошні токоферолів, що мають властивості антиоксидантів.

Пероксиди, гідропероксиди жирних кислот мають окислювальну активність. Ці сполуки окислюють пігменти борошна, внаслідок чого воно світлішає, а також компоненти білково-протеїназного комплексу.

В молекулах білку сульфгідрильні групи –SН окислюються з утворенням додаткових дисульфідних зв'язків. Структура білкової молекули ущільнюється, знижується податливість білків до дії протеїназ.

Накопичення у борошні активних продуктів гідролізу і окислення ліпідів зумовлює утворення ліпопротеїдів – продуктів взаємодії білків з цими сполуками. Збільшення вмісту ліпопротеїдів сприяє покращанню еластичності білків клейковини.

Ущільнення молекули білків унаслідок окислювальних процесів, зменшення активності ферментів і активаторів протеолізу, утворення додаткової кількості ліпопротеїдів обумовлюють зменшення у борошні вмісту сирої клейковини (вміст сухої клейковини залишається без змін), її гідратації, покращання пружності та еластичності, зменшення розтяжності. Особливо покращується якість клейковини слабкого за силою борошна. Через 1,5–2 місяці зберігання воно набуває властивостей середнього за силою.

За дуже інтенсивного гідролізу жирів, значного накопичення пероксидів клейковина борошна значно укріплюється і може стати крихкою. Це спостерігається в борошні, що надмірно довго зберігалося і почало псуватись.

На швидкість дозрівання значно впливає наявність кисню. У безкисневій зоні укріплення клейковини відбувається значно повільніше. Аерація борошна сприяє прискоренню його дозрівання, особливо підігрітим повітрям.

Окислювально-відновні процеси у борошні активізуються під час прогрівання його інфрачервоним опроміненням, обробки газоподібними сполуками окислювальної дії (двоокис хлору, окисли азоту, озон).

1.1.8.4. Зміни у вуглеводно-амілазному комплексі борошна

Вуглеводно-амілазний комплекс під час дозрівання та подальшого зберігання борошна не зазнає суттєвих змін, які б помітно позначились на якості хліба. Внаслідок окислювальних процесів, які відбуваються в цей час у борошні, дещо ущільнюється міцела крохмалю, підвищується температура клейстеризації, знижується податливість його до дії ферментів. Це призводить до незначного зменшення цукро- і газоутворювальної здатності борошна. Вміст у борошні власних цукрів не змінюється.

У період дозрівання у борошні спостерігається полімеризація водорозчинних пентозанів. Це обумовлює підвищення в’язкості їх розчинів, а отже, і покращання фізичних властивостей тіста, тобто сили борошна.

1.1.8.5. Зміни кислотності борошна під час дозрівання

Процеси, що відбуваються у борошні під час зберігання, супроводжуються підвищенням кислотності борошна.

У результаті біохімічних процесів під час зберігання накопичуються кислі продукти. Це вільні жирні кислоти – продукти ферментативного гідролізу жирів; кислі фосфати – продукти взаємодії вільних жирних кислот і лужних фосфатів; продукти життєдіяльності мікроорганізмів; фосфорна кислота, що виділяється під дією ферментів на фосфатиди і фітин борошна. Велику роль у підвищенні кислотності борошна відіграє фермент фітаза, який відщеплює фосфорну кислоту від фітину (інозитфосфорної кислоти). Оптимальними умовами для дії фітази є рН 5,5. Але основна роль у підвищенні кислотності належить жирним кислотам.

За величиною кислотності визначають свіжість борошна. Оцінюванням цього показника визначають загальну кислотність борошняної суспензії.

Кислотність борошна залежить від його виду і сорту. Вищу кислотність мають житні сорти і сорти борошна високих виходів.

Накопичення кислореагуючих продуктів найінтенсивніше відбувається у перші 15–20 діб після помелу і становить долі градусу кислотності.

Нормальне борошно повинне мати титровану кислотність у таких межах (град, не більше):

· пшеничне вищого сорту – 3,0;

· першого сорту – 3,5;

· другого сорту – 4,5;

· обойне – 5,0;

· житнє сіяне – 4,0;

· обдирне – 5,0;

· обойне – 5,5.

У процесі дозрівання і нормального зберігання колір борошна дещо світлішає. Причиною цього є окислення пігментів борошна: каротиноїдів, ксантофілів, хлорофілів. Ці речовини є ненасиченими сполуками і під дією пероксидів окислюються та знебарвлюються.

Оскільки незначне підвищення кислотності борошна в процесі дозрівання та деяке зниження цукроутворювальної здатності не можуть суттєво вплинути на якість хліба. Вважається, що основною причиною поліпшення хлібопекарських властивостей борошна після дозрівання є покращання його сили в результаті змін, що відбуваються в білково-протеїназному комплексі внаслідок окислювально-відновних процесів, ініційованих ферментами борошна і киснем повітря.

У свіжозмеленому житньому борошні відбуваються такі ж самі біохімічні, фізико-хімічні та мікробіологічні процеси, як і в пшеничному, але інтенсивність їх слабша. Основною причиною цього явища є присутність у житньому борошні антиокислювачів – токоферолу, каротиноїдів, які стримують інтенсивність окислювальних процесів.

Найбільше значення має процес полімеризації водорозчинних пентозанів, адже у житньому борошні вони разом з необмежено набухаючими білками утворюють в’язкі розчини, що обумовлюють формоутримувальну здатність тіста.

Внаслідок дозрівання житнього борошна дещо покращується здатність нерозчинних білків набухати, підвищується «число падіння», незначно знижується автолітична активність борошна, зростає титрована кислотність.

	Дозрівання борошна сприяє покращанню реологічних властивостей тіста, зменшується розпливаність тістових заготовок. Точно встановити термін дозрівання борошна важко.
Вважається, що пшеничне сортове борошно за температури 20±5°С дозріває за 1,5–2 місяці, обойне – за 3–4 тижні, житнє – за 2 тижні.

Свіжозмелене борошно до надходження його на хлібопекарське підприємство має декілька днів відлежуватись на борошномельному підприємстві. Останні мають відпускати пшеничне сортове борошно через 5, житнє сортове – через 3, обойні сорти – через 2 доби після помелу. Згідно з чинними нормативними документами, борошно з вологістю не більше 14,5%, яке зберігають в нормальних умовах, має не втрачати якість протягом одного року.

1.1.8.6. Причини псування борошна

Несприятливими умовами для зберігання борошна вважають відносну вологість повітря у складі, вищу за 75–80% і температуру зберігання, вищу за 25°С.

За надмірно довгого зберігання у нормальних умовах або за зберігання у несприятливих умовах борошно псується. Борошно є сукупністю частинок живої тканини зерна, які зберігають здатність до біохімічних змін. Вони не мають оболонки і тому легко піддаються негативній дії вологи, кисню повітря, мікроорганізмів.

Клітини борошна під час зберігання мають здатність до газообміну. Борошно поглинає кисень і виділяє СО₂. За даними Є.Д. Казакова, 1 т свіжозмеленого борошна за температури 10°С виділяє 6,4 г СО₂ за годину, а через місяць – 2,1 г. Газообмін у борошні є наслідком дихання частинок борошна, результатом хімічних окислювальних процесів (окислення ліпідів, каротиноїдів тощо), дихання мікроорганізмів.

Газообмін супроводжується виділенням певної кількості тепла, що призводить до підвищення температури борошна, його самозігрівання. Дихання – процес окислення цукрів, що відбувається за такою реакцією:

С₆Н₁₂О₆+6О₂® 6СО₂+6Н₂О+2870 кДж

У процесі дихання беруть участь не лише цукри, а й органічні кислоти, білки, жири та інші сполуки. Волога, що виділяється, сприяє інтенсифікації процесу дихання. Воно відбувається то інтенсивніше, що вища вологість борошна. Підвищення вологості і температури створює умови для розвитку мікроорганізмів.

Самозігрівання відбувається в умовах пониженого теплообміну з навколишнім середовищем за типом ланцюгової реакції. Виникає в осередку маси з більш високою вологістю і передається на решту маси. Самозігрівання є також результатом низької теплопровідності борошна. При самозігріванні значно активізуються гідролітичні та окислювально-відновні процеси, що інтенсифікують псування борошна.

Мікроорганізми, що містяться в зерновій масі, під час помелу переходять у борошно. Середня кількість їх у борошні коливається від 2×10³ до 5×10⁶ клітин у 1 г. Що вищий сорт борошна, то менша кількість мікроорганізмів у ньому, і навпаки. У борошні з вологістю до 14% постійно містяться вегетативні форми мікроорганізмів. За незначного підвищення вологості (на 1–2%) кількість бактерій і плісняви значно збільшується.

Продукти життєдіяльності мікроорганізмів сприяють прискоренню псування борошна. Найпоширенішим мікробіологічним псуванням борошна є пліснявіння, згіркнення. Борошно з такими дефектами стає непридатним до споживання.

Питання для самоконтролю

1. Що означає термін дозрівання борошна? 2. Основні причини поліпшення хлібопекарських властивостей борошна. 3. Як змінюються основні характеристики борошна під час дозрівання? 4. Значення ліпідів борошна у процесі дозрівання. 5. За рахунок яких процесів відбувається згіркнення борошна? 6. Які процеси забезпечують поліпшення якості пшеничного борошна під час дозрівання? 7. Який зв’язок між кислотністю борошна та його свіжістю? 8. Зміни при дозріванні у житньому борошні. 9. Причини псування борошна. 10. Причини самозігрівання борошна. 11. Що таке водопоглинальна здатність і від чого вона залежить?

1.2. Характеристика води і солі. Основні вимоги

1.2.1. Санітарні вимоги до якості води

У хлібопекарському виробництві використовують питну воду міських водопроводів або артезіанських свердловин, яка відповідає вимогам стандарту на питну воду. За вимогами стандарту вода повинна бути прозорою, безкольоровою, без сторонніх присмаків і запахів, не містити шкідливих домішок і патогенних мікроорганізмів. рН води – 6,5–9.

Санітарна придатність води для харчових цілей характеризується ступенем обсіменіння її мікроорганізмами, зокрема бактеріями групи кишкової палочки.

Масова частка продуктів розпаду органічних сполук має бути мінімальною. Здатність води до окиснення повинна становити не більше 5 мг О₂ для систем централізованого водопостачання або 0,75 мг О₂ нецентралізованого питного водопостачання на 1 дм³. Загальний вміст розчинних у воді речовин (сухий залишок) не повинен перевищувати 1000 мг/дм³.

Згідно з ДСТУ 7525:2014 Вода питна. Вимоги та методи контролювання якості:

Мікробіологічні показники якості питної води

№ п/п	Назва показника	Одиниця вимірю-вання	Норматив, не більше ніж
			Вода систем централізо-ваного питного водопостачання	Вода нецентралізо-ваного питного водопостачання (нефасована, фасована)
1.	Число бактерій в 1 см^3 води, що досліджують (ЗМЧ) за 37°С	КУО/см^3	100	20
2.	Число бактерій в 1 см^3 води, що досліджують (ЗМЧ) за 22°С	КУО/см^3	Не визначають	20
3.	Число бактерій групи кишкової палички в 1 дм^3 води, що досліджують (індекс БГКП)	КУО/дм^3	3	відсутність

1.2.2. Хімічний склад води

	Вода містить залізо, магній, марганець, мідь, сульфати, хлориди, карбонати, які впливають на її смакові якості. Солі кальцію і магнію обумовлюють жорсткість води. Одиницею жорсткості є моль на кубічний метр. Загальна жорсткість питної води має бути не більше 7 моль/м^3.
За дозволом санепідемстанції допускається жорсткість води 10 моль/м^3. Величині жорсткості води 1 моль/м^3відповідає масова концентрація еквівалентів іонів кальцію 20,04 г/м^3, іонів магнію – 12,153 г/м^3, тобто числове значення жорсткості виражене у моль/м^3, рівне числовому значенню, вираженому в мг. екв/л.

Вважається, що солі, які містяться у воді, укріплюють клейковину і покращують формостійкість виробів, але надмірно жорстка вода має неприємний смак і не може використовуватись у хлібопекарському виробництві.

Для приготування тіста на 100 кг борошна витрачається від 35 до 70 л питної води, залежно від виду виробів.

Вода є важливим технологічним компонентом біохімічних і колоїдних процесів у тісті. Завдяки полярності молекули води, вона проявляє активність у фізико-хімічних реакціях, що відбуваються у технологічному процесі.

У молекулі води несиметрично розміщені атом кисню, який несе два слабкі від'ємні заряди, і два атоми водню, кожен з яких має по одному невеликому позитивному заряду.

За органолептичними показниками і хімічними показниками якості, що впливають на органолептичні властивості, питна вода має відповідати нормативам згідно з ДСТУ 7525:2014 Вода питна. Вимоги та методи контролювання якості:

Хімічні показники якості, що впливають

на органолептичні властивості питної води

№ з/п	Назва показника	Одиниця вимірювання	Норматив, не більше ніж
			Вода систем централізо-ваного питного водопос-тачання	Вода нецентралізованого питного водопос-тачання (нефасована, фасована)
1.	Водневий показник (рН), у межах	Одиниці рН	6,5–8,5	6,5–8,5
2.	Сухий залишок (мінералізація загальна) оптимальний вміст у межах	мг/дм^3	1000 (1500)	1000 200–500
3.	Жорсткість загальна оптимальна величина, у межах	ммоль/дм^3	7 (10)	7 1,5–7
4.	Лужність загальна оптимальна величина у межах	ммоль/дм^3	Не визначають	6,5 0,5–6,5
5.	Сульфати	мг/дм^3	250 (500)	150
6.	Хлориди	мг/дм^3	250 (350)	150
7.	Залізо загальне (Fe)	мг/дм^3	0,2 (1,0)	відсутність
8.	Марганець (Mn)	мг/дм^3	0,05 (0,5)	відсутність
9.	Мідь (Cu)	мг/дм^3	1	відсутність
10.	Цинк (Zn)	мг/дм^3	1	відсутність
11.	Натрій (Na) Оптимальний вміст, у межах	мг/дм^3	200	200 2–20

Завдяки такій будові молекули води у колоїдних системах утворюються водневі зв'язки, через які молекула води зв'язується з зарядженими групами інших сполук (білків, пентозанів, декстринів). При цьому вода стає структурною частиною речовини-акцептора.

Так, у молекулі білка вода здебільшого зв'язана з атомами кисню або азоту. У білку кожен атом кисню або група NH утримують дві молекули води, група ОН або NH₂ – три, карбоксильна група СООН – чотири молекули води.

Вода є середовищем, що забезпечує активність гідролітичних ферментативних процесів у виробництві хліба.

Органолептичні показники питної води

№ з/п	Назва показника	Одиниця вимірю-вання	Норматив, не більше ніж
			Вода систем централізованого питного водопос-тачання	Вода нецентралізованого питного водопос-тачання (нефасована, фасована)
1.	Запах за 20°С	Бали	2	2
2.	Запах під час нагрівання до 60°С	Бали	2	1
3.	Смак і присмак	Бали	2	0
4.	Кольоровість	Градуси	20	5
5.	Каламутність	НОК	1,0 2,6 (для підземного вододжерела)	0,5

1.2.3. Властивості солі

Кухонна сіль – це природна сполука, що містить 97–99,7% хлористого натрію (NаСІ) і незначну кількість солей кальцію, магнію, калію та інших. Хлористий натрій відіграє важливу роль у харчуванні. Він регулює водно-соляний обмін в організмі людини, зумовлює осматичний тиск клітинної протоплазми, лімфи, крові, впливає на еластичність і подразнення м'язів. Ферменти шлунку використовують іони хлору солі для утворення соляної кислоти, необхідної для нормального травлення і регулювання кислото-лужної рівноваги.

Добова потреба людини в солі складає 10–15 г, хоча фактичне споживання досягає 20–25 г, або 7,3–8 кг на рік.

Сіль добре розчиняється у воді. З підвищенням температури розчинність солі практично не міняється. Насичений розчин солі містить 26–28% солі.

Смак 5% розчину – солоний, без сторонніх присмаків, реакція – нейтральна.

Згідно ДСТУ 3583:2015 Сіль кухонна. Загальні технічні умови показники якості кухонної солі такі:

Показники якості кухонної солі

Показник	Сорт солі
	всі види екстра	вищий	перший	другий
Колір	Білий	Допускається білий з сіруватим. жовтуватим і рожевим відтінком
Запах	Без запаху, для йодованої допускається слабкий запах йоду
Смак	Суто солоний, без сторонніх присмаків
Масова частка вологи, %, не більше: кам’яної	–	0,25	0,25	0,25
садочної та самосадної виварної	– 0,1	3,2 0,7	4 0,7	5
Масова частка на СР хлористого натрію, %, не менше	99,7	98,4	97,7	97
Масова частка нерозчинних у воді речовин, не більше	0,03	0,16	0,45	0,85
Масова частка хімічних домішок, %, не більше:
Са^2+	0,02	0,35	0,5	0,65
Mg^2+	0,01	0,05	0,1	0,25
Fе2Оз	0,005	0,005	0,01	0,01
Na2S04	0,2	0,5	0,5	0,5
SO^4-	0,16	0,8	1,2	1,5
K^+	0,2	0,1	0,1	0,2
pH розчину солі		6,5–8,0

1.2.4. Види солі

Згідно з ДСТУ 3583:2015 Сіль кухонна. Загальні технічні умови сіль кухонна харчова поділяється на кам’яну, самосадну, садочну і виварну таких сортів: екстра,вищого і першого. Йодована сіль всіх сортів містить 25±5 г йодиду калію на 1 т солі.

Залежно від походження, розпізнають сіль кам'яну (добувають шахтним способом із надр землі), самосадну (залягає на дні солених озер), садочну (добувають із природних або штучних солених озер випаровуванням або виморожуванням), виварну (одержують шляхом прокачування води через підземні поклади солі з наступним випаровуванням одержаної ропи). Це найчистіша сіль.

Найпоширенішим видом солі є самосадна.

Сіль кухонну харчову виробляють чотирьох сортів:	екстра;
	вищий;
	перший;
	другий.

Сорти відрізняються вмістом домішок (від 0,03 до 0,85% на СР).

Вміст хлориду натрію залежно від сорту солі має бути не менше:	екстра – 99,7%;
	вищий – 98,4%;
	перший – 97,7%;
	другий – 97%.

Сіль має бути без запаху і не містити домішок, помітних оком.

За способом обробки сіль поділяють на дрібнокристалічну (виварну), молоту різної крупності (помел 0; 1; 2; 3) і немолоту.

У хлібопекарському виробництві застосовують в основному молоту сіль І і II сортів помелів 1, 2 або 3. Розмір частинок солі визначається номером помелу. Сіль І сорту має містити не більше 0,45, а II сорту – 0,85% нерозчинних сполук.

Для профілактичних цілей виробляють йодовану сіль. Для її одержання до дрібнокристалічної солі додають йодид калію (KІ) – 25 г або йодат калію (KІО₃) – 40 г на 1 т солі. Вміст йоду в йодованій солі становить 1,91 мг на 100 кг.

Виготовляється також сіль з добавкою фтору (фторована сіль), йоду і фтору (йодовано-фторована сіль).

Маркування йодованої солі передбачає зазначення дати останнього строку реалізації і, крім назви продукту, його сорту і помелу, терміну «йодована».

Термін зберігання йодованої солі – 6 місяців, після чого вона реалізується як нейодована кухонна сіль.

Перевозити сіль потрібно в закритих транспортних засобах.

Зберігають сіль у закритих приміщеннях за відносної вологості повітря не вище 75.

1.2.5. Застосування солі

Сіль входить до рецептури хлібобулочних виробів у кількості 1,0–2,5% до маси борошна.

Сіль додають у тісто для смаку, окрім того сіль покращує його структурно-механічні властивості. Вона дещо знижує активність протеолітичних ферментів, зменшує липкість тіста, під її дією укріплюється клейковина. Сіль пригнічує життєдіяльність дріжджових клітин і молочнокислих бактерій. Тому при додаванні солі уповільнюються процеси спиртового і молочнокислого бродіння. Недосолене тісто має слабку консистенцію, пересолене – надмірно тугу, не розпушену.

Сіль застосовують також для консервування напівфабрикатів при технологічній необхідності. При внесенні солі в рідкі напівфабрикати знижується їх в'язкість, зменшується піноутворення. Сіль підвищує температуру клейстеризацію крохмалю.

Як видобувають сіль
	https://www.youtube.com/watch?v=xahUVnMkPMU

Презентація
	Кухонна сіль

	Питання для самоконтролю
1. Які санітарні вимоги ставляться до води у хлібопекарському виробництві? 2. Який хімічний склад води? 3. Назвіть і охарактеризуйте властивості солі. 4. Де застосовують сіль у харчовій промисловості? 5. Де в Україні добувають сіль? 6. Як класифікують сіль за характером обробки? 7. Які ви знаєте сорти солі? 8. Які вимоги ставлять до якості солі?

1.3. Хлібопекарські дріжджі та хімічні розпушувачі

1.3.1. Біотехнологічні властивості хлібопекарських дріжджів

1.3.1.1. Будова, хімічний склад дріжджової клітини

Під час приготування дріжджового тіста використовують біологічний спосіб розпушування, для здійснення якого застосовують хлібопекарські дріжджі. Вони забезпечують спиртове бродіння в тісті, у результаті якого виділяється диоксид вуглецю, що розпушує тісто та надає виробам пористої структури.

	Хлібопекарські дріжджі – це мікроорганізми, що відносяться до класу грибів роду Saccharomyces, виду S. Cerevisiae. Це досить складні за структурною організацією одноклітинні організми круглої або еліпсоїдної форми діаметром 8–10 мкм. У сприятливих для життєдіяльності умовах (слабокисле середовище рН 4–6 і температура 28–35°С) дріжджі розмножуються брунькуванням.
У несприятливих умовах вони утворюють спори, які у випадку зміни цих параметрів середовища в бік оптимуму проростають.

Хімічний склад дріжджів непостійний і залежить від умов культивування, раси дріжджів і їх фізіологічного стану. До складу сухих речовин дріжджів входять азотовмісні речовини (35–70%), вуглеводи (35–45%), ліпіди (1,5–2,5%), мінеральні речовини (6–10%), вітаміни, ферменти. Вода знаходиться в цитоплазмі та в міжклітинних просторах.

Азотовмісні речовини дріжджів містять (мас. %): власне білки (альбуміни та глобуліни) – 63,8; нуклеотиди (пуринові основи та ін.) – до 26,1; аміди і пептони – 10,1. До небілкових азотистих речовин дріжджів відносять глютатіон – трипептид, який складається із трьох амінокислот – глікоколу, цистеїну, глютамінової кислоти. Він є сильним відновником. У несприятливих умовах дріжджі виділяють глютатіон для регулювання окислювально-відновного потенціалу середовища. Відновлений глютатіон є активатором протеолізу в тісті. Високий вміст білків у дріжджах дає можливість використовувати їх як компонент для білкового збагачення харчових продуктів.

Вуглеводи дріжджів представлені мананами, глюканами, трегалозою і глікогеном. Манани і глюкани входять до складу оболонок дріжджових клітин, надаючи їм форму і міцність. Дицукрид трегалоза і гомополісахарид глікоген – резервні вуглеводи, що використовуються клітиною в період її голоду.

Ліпіди дріжджів представлені в основному ліпопротеїдами, стеринами, жирними кислотами, фосфатидами. Ліпіди входять до складу протоплазми клітин у вигляді складних комплексів, які є структурним матеріалом клітин, а також резервними речовинами і джерелом енергії. Із ергостерину під дією ультрафіолету утворюється вітамін D.

Майже половину мінеральних речовин дріжджів становлять солі фосфорної кислоти (до 30% – солі калію), а також Сu, S, CI, Mg, Fe, Ca. Крім того, до складу дріжджів входять: Al, Si, Li, Ag, Аи, Zn, Sr, Ba, B, La, Те, Ti, Sn тощо.

Дріжджі містять цілу низку вітамінів і вітаміноподібних речовин. Це вітаміни групи В (В1, В2, В3, В5, В6), РР, провітамін D (ергостерин), Н (біотин), фолієва кислота та ін.

Ферменти дріжджів регулюють і координують усі біохімічні процеси обміну речовин дріжджової клітини. Це протеїнази, дегідрогенази, фосфатази і ціконази, глікозидази та ін. Дріжджові клітини виділяють екзоферменти в середовище для гідролізу складних речовин, які потім надходять через цитоплазматичну мембрану в їх середину. Ендоферменти діють безпосередньо у клітині.

Розрізняють конститутивні й адаптивні ферменти дріжджів.

Конститутивні – це ферменти, що утворюються безперервно і незалежно від складу поживного середовища. До них відносять ферменти зимазного комплексу, β-фруктофуранозидазу тощо.

Адаптивні (індуктивні) ферменти синтезуються в клітині за появи в середовищі відповідного субстрату. До адаптивних ферментів відносять, наприклад, α-глюкозидазу, що каталізує гідроліз мальтози.

1.3.1.2. Розмноження і харчування дріжджової клітини

Для здійснення життєдіяльності дріжджам потрібне живлення:	азотисті речовини;
	вуглеводи;
	ліпіди;
	мінеральні речовини;
	вітаміни.

Із азотистих речовин краще всього дріжджі засвоюють амонійні солі, амінокислоти, ди- та трипептиди. Нативні білки не засвоюються. Нітрати та нітрити отруюють клітину.

Із вуглеводів дріжджі засвоюють гексози і дицукриди. Дицукриди засвоюються клітиною тільки після гідролізу. Лактоза і поліцукриди для споживання дріжджами не використовуються.

Ліпіди, які необхідні дріжджам, споживаються із середовища або синтезуються самою клітиною. Необхідною умовою їх синтезу є присутність молекулярного кисню, тому аерація середовища посилює ліпогенез.

Частина вітамінів та речовин росту синтезуються самою клітиною. Вітаміни В₁, В₂, В₃, РР, біотин, пантотенова та фолієва кислоти повинні надходити ззовні.

Мінеральне живлення для дріжджів повинно містити мікроелементи: Р, К, Mg, Fe, Са та мікроелементи: Zn, Сu, Mo, Na, Co, Ni, Cl, B, Si.

Поживні речовини надходять у клітину через цитоплазматичну мембрану за участі відповідних транспортних систем.

Основою життєдіяльності дріжджової клітини є обмін речовин, або метаболізм, що складається з двох процесів: конструктивного й енергетичного обміну, які протікають одночасно і знаходяться у тісному зв’язку.

Конструктивний обмін – це процес синтезу клітинних компонентів (амінокислот, пуринових і піримідинових основ, фосфорильованих цукрів, органічних кислот). Із них будуються полімерні макромолекули (білки, нуклеїнові кислоти, резервні речовини тощо), з яких складається клітина. Процеси конструктивного обміну тісно пов’язані з розмноженням і ростом дріжджових клітин. Проте розмноження дріжджів під час виготовлення тіста не має великого значення, оскільки відбувається дуже слабко за рахунок невеликої тривалості процесу тістоприготування і незбалансованості складу поживного середовища.

Для здійснення конструктивного обміну, а також для підтримання інших життєвих функцій дріжджам потрібен постійний приплив енергії, яку вони одержують за рахунок енергетичного обміну – сукупності екзотермічних окислювально-відновних перетворень органічних речовин у клітині.

1.3.1.3. Бродіння і дихання дріжджів

Дріжджі є факультативними анаеробами, тобто залежно від умов середовища (наявності або відсутності кисню) вони можуть залучати різні типи енергетичного обміну (дихання або бродіння).

Характеристика енергетичного обміну дріжджів

Вид енергетичного обміну	Середовище	Сумарне хімічне рівняння процесу
Дихання	Аеробне
Спиртове бродіння	Анаеробне

Початкові етапи процесів дихання та спиртового бродіння здійснюються через низку проміжних реакцій за участю багаточисельних ферментів зимазного комплексу і повністю співпадають до утворення піровиноградної кислоти (пірувату). В аеробному середовищі під час дихання відбувається окислювання пірувату до Ацетил-КоА, який у циклі трикарбоновнх кислот (цикл Кребса) окислюється до води і вуглекислого газу з виділенням значної кількості енергії.

За спиртового бродіння, яке відбувається в анаеробних умовах, із піровиноградної кислоти за участі ферменту алкогольдегідрогінази утворюється етанол і вуглекислий газ.

Дихання є енергетично вигіднішим типом життєдіяльності для дріжджових клітин, оскільки під час дихання клітина отримує у 17 разів більше енергії, ніж під час спиртового бродіння. Саме тому вирощування хлібопекарських дріжджів на дріжджових заводах здійснюють на мелясному суслі за умов інтенсивної аерації і їх дихальні ферменти знаходяться в досить активному стані. У разі потрапляння дріжджів в анаеробне середовище (дріжджове тісто) дріжджовим клітинам потрібен час для активації ферменту бродильного типу – алкогольдегідрогінази.

Дріжджі зброджують цукри поживного середовища у певній послідовності: глюкоза → фруктоза → цукроза → мальтоза.

Це явище носить назву поліауксії та ґрунтується на тому, що в першу чергу дріжджами засвоюється речовина, що забезпечує більшу швидкість росту. Так, глюкоза зброджується безпосередньо, фруктоза – після ізомеризації в глюкозу фруктоізомеразою. Цукроза попередньо гідролізується β-фруктофуранозидазою дріжджів на глюкозу і фруктозу дуже швидко, завдяки локалізації цього ферменту із зовнішнього боку клітинної оболонки. Відомо, що швидкість гідролізу цукрози дріжджами перевищує швидкість зброджування її складових – глюкози та фруктози.

Мальтоза зброджується в дріжджовому тісті після використання перелічених вище цукрів. Розщеплення мальтози на дві молекули глюкози проходить під дією α-глюкозидази. Дріжджова клітина синтезує спеціальний транспортний білок, який переміщує мальтозу із зовнішнього середовища в клітину, де здійснюється гідролітичне розкладання цього цукру за участі вказаного ферменту.

За відсутності в середовищі зброджувальних цукрів дріжджі споживають внутрішньоклітинний глікоген трегалозу.

Презентація
	Дріжджі – це одноклітинні гриби

	Питання для самоконтролю
1. Який хімічний склад хлібопекарських дріжджів? 2. Охарактеризуйте типи енергетичного обміну дріжджової клітини. 3. Назвіть притаманні дріжджам особливості зброджування цукрів.

1.3.2. Товарні форми дріжджів та оцінка їх якості. Хімічні розпушувачі

1.3.2.1.Дріжджі хлібопекарські пресовані

Хлібопекарські дріжджі класифікують за товарною формою і за призначенням.

Основними товарними формами хлібопекарських дріжджів є пресовані дріжджі, дріжджове молоко і сушені дріжджі. За призначенням вони бувають кількох різновидів. До недавнього часу для виготовлення виробів із дріжджового тіста найбільш використовуваною товарною формою дріжджів були пресовані, які відрізняються високою зброджувальною здатністю і простотою використання.

ДСТУ 4812:2007 Дріжджі хлібопекарські пресовані. Технічні умови – це скупчення дріжджових клітин, що вирощені на спеціальних поживних середовищах за постійної аерації, виділених пресуванням або вакуумуванням із культурального середовища, сформованих у брикети масою 50–1000 г і вологістю 67–75%.

В одному грамі пресованих дріжджів міститься близько 15 млрд дріжджових клітин.

Основний недолік пресованих дріжджів – невеликий термін зберігання (12 діб за температури 0–4°С), що зумовлено лабільністю їх властивостей внаслідок високої вологості.

Пресовані дріжджі виробляються на спеціалізованих підприємствах – дріжджових або спиртових заводах із залишкових спиртових дріжджів.

Їх собівартість приблизно на 30% нижча, ніж тих, що виробляються спеціалізованими підприємствами. Використання спиртових дріжджів у технології виробів із дріжджового тіста має свою специфіку. Їх висока зимазна та мальтазна активність зумовлює швидку адаптацію до зброджування мальтози, за рахунок чого відбувається інтенсивне спиртове бродіння вже на початкових стадіях дозрівання тіста. Тому під час їх використання необхідно скорочувати тривалість бродіння опари і тіста або знижувати температуру бродіння. У той же час, менший вміст молочнокислих бактерій (майже в 2,5 рази), порівняно з дріжджами спеціалізованих дріжджових заводів, стримує накопичення органічних кислот у тісті, що затримує його дозрівання.

До якості спиртових дріжджів ставляться такі ж вимоги, як і до якості звичайних пресованих дріжджів.

Разом із цим, до їх недоліків можна віднести високий вміст глютатіону, наявність гнильних бактерій, що знижує термін їх зберігання.

Підготовка пресованих дріжджів до виробництва здійснюється шляхом їх вивільнення з упаковки, подрібнення, приготування дріжджової суспензії з температурою 26–30°С, гідромодулем 1:3–1:4 і її проціджування через дротяне сито з розміром отворів не більше ніж 2,5 мм.

Для скорішої адаптації дріжджів до борошняного середовища і підвищення їх ферментативної активності пресовані дріжджі можуть піддаватися активації з використанням різноманітних поживних середовищ, фізичних чинників, таких як НВЧ-випромінювання, сприятливих для їх життєдіяльності, температура та рН тощо.

1.3.2.2. Дріжджове молоко

Дріжджове молоко (ТУ 10–0334585–3–90) – це напівфабрикат дріжджового виробництва, який є суспензією дріжджів у воді, одержаною загущенням на сепараторах культурального середовища після вирощування в ньому дріжджів. В 1 дм3 дріжджового молока повинно міститися не менше 450 г дріжджів у перерахунку на пресовані дріжджі з масовою часткою вологи 75%. Якість дріжджового молока залежить від умов промивання та сепарації.

Транспортують дріжджове молоко в автоцистернах за 3–10°С, зберігають у сталевих ємкостях за температури 3–10°С–2 доби, 0…4°С – до 3-х діб. Перед використанням дріжджове молоко проціджують через дротяне сито з розміром отворів до 2,5 мм.

Дріжджові клітини у дріжджовому молоці більш активні, ніж у пресованих дріжджів, що зумовлено меншою агрегацією клітин і, як наслідок, більшою поверхнею їх контакту з субстратом. Це сприяє інтенсифікації біохімічних процесів дозрівання тіста і надає можливість зменшити їх рецептурну кількість. До переваг використання дріжджового молока у технологічному процесі приготування виробів з дріжджового тіста є ліквідація операцій з розтарювання дріжджів і приготування дріжджової суспензії, а також нижча вартість. Проте застосування дріжджового молока зручно лише на тих підприємствах, які розміщені поблизу дріжджових заводів, тому що транспортування його на більші відстані недоцільне.

Показники якості дріжджового молока повинні відповідати таким, як у пресованих дріжджів.

Під час зберігання дріжджового молока відбуваються втрати продукту. Це пов’язано з тим, що, підтримуючи дихальний тип життєдіяльності, дріжджові клітини у суспензії продовжують «дихати». На цей процес використовуються запасні вуглеводи клітини, що призводить до зменшення кількості біомаси.

Позитивний вплив на термін зберігання дріжджового молока має його обробка консервантами (біоміцином – 5 г на 1 м³ або кухонною сіллю – 8,5 кг на 1 м³). При цьому дріжджове молоко може зберігатися за 20°С протягом 10 діб.

1.3.2.3. Сушені дріжджі

Сушені (сухі) дріжджі порівняно з іншими товарними формами, мають певні переваги, до яких відносять тривалий термін зберігання і транспортабельність. Отримують сушені дріжджі за різними технологіями. Сушені дріжджі з пресованих дріжджів (ГОСТ 28483–90) виробляються шляхом їх висушування до вмісту вологи 8–10%.

Вони випускаються вищого і першого сортів у вигляді вермішелі, гранул, зерен або крупи світло-жовтого або світло-коричневого кольорів. Ці дріжджі можуть зберігатися протягом 5–12 місяців за температури не більше 10°С. Значним недоліком таких дріжджів є нижча, ніж у пресованих, зброджувальна активність, що спричинено біохімічними змінами у дріжджовій клітині під час висушування. Тому для забезпечення необхідного ступеня розпушеності тіста витрати сушених дріжджів у перерахунку на сухі речовини збільшують у 1–2 рази, порівняно з пресованими. Крім того, такі дріжджі містять значну кількість відновленого глютатіону, який викликає протеоліз у тісті, що робить неможливим їх використання під час переробки борошна з низькими хлібопекарськими властивостями. Разом із цим, до недоліків дріжджів, сушених із пресованих, відносять зниження їх ферментативної активності у процесі зберігання, а також необхідність обов’язкової регідратації за гідромодуля 1:6 та активації перед використанням.

Вагомим прогресом у дріжджовому виробництві стало створення технологій сушених дріжджів, що мають високу зброджувальну активність і спроможні зберігати її тривалий час – сухих активних дріжджів. Отримання дріжджів з такими характеристиками досягається за рахунок використання спеціальних штамів дріжджів, застосуванням технологічних режимів культивування, що забезпечують низький вміст внутрішньоклітинної вологи і високу ферментативну шарі та спеціальних речовин(антиоксидантів, поверхнево-активних речовин) для захисту дріжджових клітин під час екструдування.

Висушені до вологості 4–5% і герметично упаковані дріжджі можуть зберігатися до 2 років.

Провідним виробником сухих активних дріжджів є фірма ЛЕСАФР (Франція). Дріжджі «Саф-Левюр» цієї фірми – маленькі гранули, вкриті шаром дезактивованих під час сушіння дріжджів. Їх розводять у воді з температурою 38°С за гідромодуля 1:5 з додаванням цукру. Один кілограм цих дріжджів замінює близько 5 кг пресованих дріжджів. В Україні активні сухі дріжджі виготовляє львівський завод «Ензим».

Прогресивним видом хлібопекарських сушених дріжджів є дріжджі типу «Інстант», які завдяки пористій структурі не потребують попередньої регідратації та можуть додаватися під час замішування безпосередньо у борошно. Це дріжджі «САФ-Інстант» (Франція), «Пакмая» (Туреччина), «Ферміпан» (Нідерланди). Інстантні дріжджі мають високу ферментативну активність – більшу, ніж у пресованих дріжджів у 1,5–1,7 рази, тому 1 кг цих дріжджів замінює 5–7 кг пресованих у перерахунку на суху речовину.

Недоліком майже всіх сухих активних дріжджів є швидке зниження ферментативної активності у разі порушення герметичності упаковки, тому після її розкриття рекомендовано використати дріжджі протягом 24–48 годин.

Розвиток сучасних технологій дріжджового тіста і біотехнології дає змогу отримувати дріжджі спеціального призначення, що адаптовані до конкретних технологічних схем.

1.3.2.4. Дріжджі спеціального призначення

Високоактивні дріжджі мають високу бродильну активність. Вони використовуються під час приготування виробів із дріжджового тіста прискореними способами, що передбачають тривалість технологічного процесу з початку замішування тіста до посадки тістових заготовок у піч 50–60 хв.

Осмотолерантні дріжджі призначені для виготовлення виробів із дріжджового тіста з вмістом цукру більше, ніж 10% до маси борошна. Особливостями цих дріжджів є, по-перше, низький вміст β-фрукто-фуранозидази, унаслідок чого в середовищі зменшується кількість продуктів гідролізу сахарози (фруктози і глюкози), які підвищують осмотичний тиск на дріжджову клітину. По-друге, такі дріжджі здатні синтезувати трегалозу і гліцерин, які сприяють компенсації витрати внутрішньоклітинної вологи, що відбувається під час підвищення осмотичного тиску навколо дріжджової клітини.

Вищеописані хлібопекарські дріжджі є традиційно використовуваними у технологіях виробів із дріжджового тіста, тому в класифікації вони віднесені до традиційних.

Напівсушені заморожені дріжджі використовують для виготовлення швидкозаморожених тістових напівфабрикатів для булочних і здобних виробів. Їх вологість становить 23–25%. Особливістю таких дріжджів є те, що після стадії сушіння їх заморожують, забезпечуючи таким чином стабільність якості під час зберігання. Зберігають напівсушені заморожені дріжджі за температури –18–20°С протягом 2 років.

Дріжджі, чутливі до холоду, відрізняються низькою ферментативною активністю за температури 4–12°С і високою – за температури 30–40°С, що дозволяє з успіхом використовувати ці дріжджі під час виготовлення тіста або тістових заготовок, що призначені для продажу. Вони можуть зберігатися у холодильнику декілька діб без особливих біотехнологічних змін (тісто для піци, круасанів тощо).

Дріжджі, стійкі до консервантів, мають підвищену адаптивність до тіста, що виготовлене з консервантами, які використовуються з метою попередження картопляної хвороби хлібних виробів. У тісті вони сприяють підвищенню кислотності, що негативно впливає на життєдіяльність звичайних штамів дріжджів, тоді як стійкі до консервантів дріжджі є кислототолерантними.

Дріжджам для готових сумішей властива здатність зберігатися за умови доступу кисню і вологи як сухим активним, а також вони не потребують попередньої гідратації, як інстантні. Гранули цих дріжджів укриті особливою захисною оболонкою і мають високу пористість, що забезпечує їх швидку розчинність.

Дріжджі для піци відрізняються підвищеним вмістом відновленого глютатіону, який, як відомо, є активатором протеолізу. Їх використання в технології тіста для піци дозволяє за рахунок збільшення його розтяжності полегшити його механічну обробку.

У зв’язку з розвитком напряму створення оздоровчих продуктів харчування, зокрема й виробів із дріжджового тіста, останніми роками на товарному ринку з’явилися дріжджі, що містять у собі підвищену кількість біологічно активних речовин – йодовані дріжджі, селеновмісні дріжджі.

1.3.2.5. Оцінювання якості хлібопекарських дріжджів

Якість хлібопекарських дріжджів визначають за органолептичними та фізико-хімічними показниками.

Органолептичні показники оцінюють за консистенцією, кольором, запахом, смаком.

Серед фізико-хімічних показників визначають вологість, кислотність, стійкість, підйомну силу.

Ці показники нормуються нормативною документацією на хлібопекарські дріжджі. Серед них єдиним показником, що характеризує технологічні властивості дріжджів, є підйомна сила, яка визначається часом підйому тіста, виготовленого за стандартною рецептурою, на певну висоту (стандартний метод) або часом спливання кульки тіста у стакані з водою на її поверхню (прискорений метод). Останніми роками об’єктивність такого методу дослідження властивостей дріжджів піддається критиці, оскільки за час, відведений для визначення цього показника, зброджуванню піддаються тільки власні цукри борошна. Таким чином, за цією методикою можна оцінити тільки активність зимазного комплексу дріжджів, тоді як інтенсивність і тривалість бродіння тіста визначається в основному швидкістю надходження до клітини розщеплення мальтози.

Тому, крім стандартизованих показників якості, для оцінки технологічних властивостей дріжджів використовують додаткові показники за спеціальними методами (мальтазна активність, осмочутливість, бродильна активність).

Мальтазну (α-глюкозидазну) активність визначають за швидкістю зброджування 5% розчину мальтози. Проте цей показник теж не повністю характеризує бродильну здатність дріжджів, оскільки його визначення ведеться і використанням модельної системи й отримані результати не відтворюються під час виготовлення тіста.

Важливим показником технологічних властивостей дріжджів є осмочутливість, що характеризує їх спроможність до життєдіяльності в умовах підвищеного осмотичного тиску, який у тісті створюється за рахунок підвищеного вмісту цукру.

Найбільш чітке уявлення про поведінку дріжджів у реальних умовах тістоведення надає показник біотехнологічних властивостей дріжджів, який характеризує властивості дріжджів під час дозрівання тіста виділяти продукти метаболізму, що зумовлюють певну тривалість процесу. Для визначення такого показника існують різні методики. Заслуговує на увагу методика, розроблена спеціалістами МДУХП. Вона ґрунтується на положенні про двостадійність процесу зброджування цукрів, з якого виходить, що тривалість бродіння тіста до досягнення в ньому максимальної швидкості газоутворення є оптимальною.

Якість дріжджів оцінюють за їх бродильною активністю – об’ємом диоксиду вуглецю, який виділився від початку бродіння тіста до τ_опт (часу досягнення максимальної швидкості газоутворення), вираженим у см³ на 1 г сухих речовин дріжджів за атмосферного тиску 760 мм рт. ст. Технологічне значення показника оптимальної тривалості бродіння τ_опт полягає в тому, що за ним визначається час кінця дозрівання тіста, включаючи стадію остаточного вистоювання тістових заготовок.

Показники якості дріжджів наведено в таблиці.

Показники якості дріжджів пресованих, сушених і дріжджового молока

Показник	Дріжджі пресовані	Дріжджове молоко		Дріжджі сушені
				вищий сорт	перший сорт
Консистенція	Густа, легко ламаються, не мажуться	Рідка суспензія		У вигляді вермішелі, гранул, дрібних зерен, шматочків або крупи
Колір	Сіруватий з жовтуватим відтінком	Сіруватий з жовтим відтінком		Світло-жовтий або світло-коричневий
Запах і смак	Притаманний дріжджам. Без гнилісного запаху, плісняви та інших сторонніх запахів
Масова частка вологи, %, не більше	75	75	8	10
Кислотність, мг оцтової кислоти, не більше:
в день виготовлення	120	120*	—	—
на 12-у добу	300	360	—	—
підняття тіста до 70 мм, хв, не більше	70	75*	70	85
Стійкість для дріжджів заводів, год, не менше:
дріжджових	60	—	—	—
спиртових	48	—	—	—
Термін зберігання з дня виготовлення, міс., не менше:	—	—	12	5
Вміст дріжджів в 1 л у перерахунку на дріжджі з вологістю 75%, г, не менше:	—	450	—	—
Мальтазна активність, хв:
задовільна	90–100	90–100*	—	—
хороша, менше	90	90*	—	—
незадовільна, більше	100	100*	—	—

Дріжджі: сухі або пресовані? Як обрати, які пропорції
	https://www.youtube.com/watch?v=rdUH14vGeRI

1.3.2.6. Хімічні розпушувачі

Хімічні розпушувачі застосовують в кондитерському, іноді в хлібопекарському виробництві для виготовлення виробів з високим вмістом цукру і жиру.

Застосування в цих умовах хлібопекарських дріжджів неможливе, бо високий осмотичний тиск в середовищі з розчином цукру приводить до їх плазмолізу.

Як хімічні розпушувачі використовують гідрокарбонат натрію NНСО₃, карбонат амонію (NH₄)₂CO₃ або їх суміш у співвідношенні 88:12. За їх використання тісто розпушується газами, що утворюються у процесі розкладу цих солей за підвищеної температури.

Гідрокарбонат натрію (сода харчова). Кристалічний порошок сніжно-білого кольору, без запаху, із солонуватим слаболужним смаком, розчинний у воді. Розчинність його залежить від температури води. В 100 г води розчиняється за 15°С 8,9 г; 30°С – 11,1; 50°С – 14,5 г соди.

Під час нагрівання гідрокарбонат натрію розкладається з утворенням карбонату натрію, диоксиду вуглецю і води:

2NaHC0₃ → Na₂C0₃+Н₂О+СО₂

Диоксид вуглецю забезпечує розпушену структуру виробів.

Карбонат амонію

Білий дрібнозернистий порошок з сильно вираженим запахом аміаку. Масова частка аміаку (NH₃) в ньому – 28–35%. За співвідношення препарату і води 1:5 він повністю розчиняється. Під час нагрівання карбонат амонію розкладається з утворенням аміаку, диоксиду вуглецю і води:

(NH₄)₂ C0₃ → 2NH₃+Н₂0+СО₂

Аміак і диоксид вуглецю, що виділяються, служать розпушувачами. У кондитерському виробництві застосовують разом обидві речовини: карбонат амонію і гідрокарбонат натрію. В рецептурі кондитерських виробів передбачається дозування гідрокарбонату натрію 5–7 кг/т і карбонату амонію 0,6–1 кг/т виробів.

Розпушувач тіста в домашніх умовах
	https://www.youtube.com/watch?v=MmlHGOAkfd0

Презентація
	Товарні форми хлібопекарських дріжджів

	Питання для самоконтролю
1. Дайте класифікацію хлібопекарських дріжджів. 2. Які методи оцінювання технологічних властивостей хлібопекарських дріжджів ви знаєте? 3. У чому полягають особливості визначення біотехнологічних властивостей дріжджів?

Попередня тема

На початок

Наступна тема