Влияние температуры воды при замесе теста из мягких сортов муки на качество макаронных изделий | Макаронные мини линии «Макиз». Оборудование для производства макаронных изделий.

Влияние температуры воды при замесе теста из мягких сортов муки на качество макаронных изделий

Исходным сырьем для изготовления макаронных изделий служит мука и вода. Муку получают размолом зерна пшеницы. В разных странах для этих целей используют зерно мягких и твердых сортов пшеницы. Так, например, в Италии традиционно для изготовления макаронных изделий используют муку только твердых сортов. Токой же традиции придерживается Франция и Испания. А страны Восточной Европы, такие как Польша, Румыния, Болгария, Венгрия, Германия, используют для этой цели муку мягких сортов пшеницы. США и Аргентина допускают использование муки мягких и твердых сортов пшеницы в одинаковой мере. В чем же различие макаронных изделий, изготовленных из муки мягких и твердых сортов?

Прежде всего в дискретности помола. Мука твердых сортов пешницы используется для изготовления макаронных изделий имеет специальный крупный помол и называется крупка или полукрупка. Авторы работ [3] [4] отмечают, что зерно твердой пшеницы более стекловидно, имеет большое количество пигмента (Ксантофилла) придающего макаронным изделиям желтый цвет. Кроме того авторы отмечают, что кулинарные качества макаронных изделий из муки твердых сортов выше, в частности: изделия меньше склеиваются, меньше потеря сухих веществ при варке. В таблице 1 приведены сравнительные данные химического состава пшеница мягких и твердых сортов [4].

Таблица 1

Культура Белок [%] Зола [%] Жиры [%] Крахмал [%] Состав белка [%]
Альбумин Глобулин Глиадин Глютенин
Твердая пшеница (durum) 17.5 0.78 1.75 70.2 13.2 12.0 39.8 21.5
Мягкая пшеница 12.4 0.61 1.80 74.7 16.2 9.4 34.2 37.6

Как видно из таблицы сорта твердой пшеницы отличаются более высоким содержанием белка, что увеличивает ее питательную ценность. Однако по составу белка мягкие сорта пшеницы содержат больше альбумина и глютенина. Содержащиеся в муке глиадин и глютенин формируют при замесе теста клейковину. Результаты исследований приведенные в работе [4] показывают, что глютенин положительно влияет на эластичность клейковины, а глиадин снижает вязкость клейковины. Гидрофобная способность этих двух белковых фракций для муки из разных сортов зерна различна. Из представленных выше данных следует, что мука мягких сортов пшеницы содержит больше глютенина и альбумина, а в твердых сортах преобладает глобулин и глиадин. Значит мука, полученная из мягких сортов пшеницы обладает большей эластичностью, то есть более технологична при формовании макаронных изделий. Однако качество готовых макаронных изделий обусловлено двумя основными факторами:

  • качеством исходного сырья (муки);
  • спецификой технологических операций его переработки (технологией).

Качество муки определяется содержанием в ней величины клейковины, зольностью, дискретностью помола, качеством клейковины. Чем больше в муке клейковины, тем меньше потери сухих веществ при варке готовых изделий. Величина зольности муки влияет на цвет макаронных изделий. Чем меньше величина зольности в муке, тем светлее получаются макаронные изделия.

Вторым состовляющим компонентом сырья является вода. Вода, используемая для замеса теста, должна отвечать требованиям ГОСТа для питьевой воды по бактериологическим показателям и химическому составу, не должна иметь посторонних запахов и вкуса.

Количество воды, необходимое для замеса теста, рассчитывается по сухим веществам с учетом влажности муки и требуемой влажности теста. При этом влажность муки (по ГОСТу 2874-73) может изменяться от 10 до 15%, а влажность теста зависит от применяемой муки и рекомендуется авторами [3], [2] для твердых сортов 28–30%, а для мягких 31–34%.

Большое значение имеет так же температура воды, используемая для замеса теста. Авторы известных работ [5], [4] и [2] сходятся во мнении, что температура воды на замес теста должна составлять 40–45оС. В работе [4] для крупных толстостенных изделий рекомендуется использовать воду с температурой 60–70оС, для мягких и тонких изделий — 40–45оС, для изделий с добавками — до 55оС, без добавок — до 65оС. Большинство авторов известных работ рассматривают в качестве основного сырья муку из твердых сортов пшеницы. Однако для России, в силу ее климатических условий, основным сырьем для производства макаронных изделий является мука мягких сортов пшеницы, твердые сорта в виду их высокой стоимости и дефицита используют ограниченно. В муке мягких сортов пшеницы, как видно из таблицы 1, содержится до 75% крахмала.

В процессе замеса теста муку смешивают с определенным количеством воды. При этом вода поглощается водорастворимыми белками и крахмалом. Из работы [3] известно, что растворимость крахмала в воде зависит в значительной степени от температуры. При температуре воды до 30оС крахмал мало растворим, однако при увеличении температуры от 40–60оС резко увеличивается его гидрофобная способность и как следует из работы [2] может поглощать до четырехкратного объема воды.

Образующаяся при замесе клейковина обволакивает гранулы крахмаловых зерен, в результате чего тесто приобретает крошкообразную структуру. Далее тесто уплотняется в пресс-камере до однородной массы, комочки клейковины склеиваются между собой и продавливаются через формообразующий канал матрицы образует макаронные изделия той или иной формы. Изделия режутся в нужный размер и подвергаются дальнейшей сушке. Таким образом, влага необходима муке для образования клейковины и создания гомогенной структуры теста. Вода, поглощаемая при замесе крахмалом, способствует набуханию зерен крахмала и развитию клейстеризации при повышении температуры теста выше 70оС (при сушке). При этом необходимо отметить, что процесс замеса сопровождается протеканием химических реакций с выделением дополнительного тепла, способствующего повышению температуры воды и следовательно увеличению поглощению ее поврежденными зернами крахмала. Однако, как показано в работах [4] и [2], при недостатке влаги в крахмале, даже при температуре теста 90оС (при сушке) зерна крахмала теряют на 50% свою кристаллическую структуру, но не клейстеризуются. Негативное влияние процесса клейстеризации приводит к склеиванию макаронных изделий между собой при сушке и увеличению потери сухих веществ и комкованию их при варке.

Для снижения негативного влияния процесса клейстеризации и повышения качества макаронных изделий, изготавливаемых из муки мягких сортов, автором были проведены экспериментальные исследования [6].

Исследования проводились с хлебопекарной мукой с клейковиной от 21–23% до 35–36%. Влажность муки составляла от 14 до 15,5%, температура муки от 9 до 21оС. Влажность теста варьировалась от 30 до 36%. Замес и формование изделий осуществлялось на пресс-автомате «Макиз» с частотой вращения мешалки 60 мин-1. Время замеса 5–7 минут. Температура воды на замес составляла от 14 до 90оС. Сушка осуществлялась в сушильном шкафу при температуре от 65 до 110оС.

В процессе исследований определялась влажность муки и теста на анализаторе влажности «ЭВЛАС-2М» с точностью до 0,2%. Рассчитывалось количество необходимой для замеса воды с точностью до 1 грамма. Велся контроль температуры воды, муки, а также параметров сушки макаронных изделий, с точностью до 1оС. В процессе экспериментов изготавливались изделия рожки гладкие ø 3,5 мм и 5,6 мм, вермишель ø 1,5 мм, змейка ø 7мм.

Варочные свойства изделий определялись по прозрачности воды и величине сухого осадка в жидкости.

Результаты экспериментов

Как показали результаты проведенных экспериментов увеличение температуры воды на замесе до 45оС позволяет снизить величину влажности теста на 3% (с 34 до 31%). При этом наблюдается белый мучнистый срез изделий, после сушки изделия имели восковой цвет. При варке наблюдалась мутная вода и осадок крахмала на дне варочной емкости после отстоя. Потеря сухих веществ более 11%. При снижении температуры воды на замес от 14 до 25оС и влажности изделий 33 – 34%, изделия имели однородный бело-кремовый цвет, а после сушки – светло-желтый цвет. Варочные испытания показали снижение потери сухих веществ до 6,6% (при величине клейковины 25%). С понижением клейковины до 21%, величина потери сухих веществ увеличивалась до 8,2%. Таким образом, как показали результаты проведенных экспериментов снижение температуры воды на замес теста снижает гидрофобность крахмала, понижает его склонность к развитию клейстеризации и следовательно повышает качество макаронных изделий (внешний вид, потеря сухих веществ).

Оптимальная температура воды при клейковине до 28% — 14 – 25оС;

С увеличением клейковины до 30 – 36% наблюдалось увеличение давления прессования и снижение производительности до 20 – 23%, без ухудшения внешнего вида и варочных свойств изделий.

С увеличениме температуры воды до 44 – 45оС, производительность увеличилась, давление снизилось до рабочего 10,0 Мпа. При этом потеря сухих веществ возросла на 1,3%. Результаты работы подробно изложены в [6].

В результате проведенной работы была построена графическая зависимость температуры воды на замес теста от содержания величины клейковины в муке, представленная на рис.1.

График зависимости температуры от содержания клейковины

Проведенная математическая обработка результатов позволила получить эмпирическую формулу для расчета температуры воды, идущая на замес теста, при клейковине муки более 28%.

Зависимость имеет вид

где T – расчетная температура воды [оС];

To – температура воды при k = 28% составляет 25оС;

k – величина клейковины в муке [%];

0,146 – коэффициент пропорциональности.

Корреляция температуры, расчитанной по представленной эмпирической формуле не превышает 0,95.

Выводы

  1. В результате проведенных экспериментальных исследований установлено, что при содержании величины клейковины в муке до 28% включительно, снижение температуры воды на замес теста (не выше 25оС) улучшает качество макаронных изделий: улучшает внешний вид и снижает потерю сухих веществ при варке.
  2. С увеличением клейковины от 29 до 36% следует пропорционально увеличить температуру воды на замес теста, пользуясь для расчета эмпирической формулой.

Литература

  1. Чернов М. Е., Медведев Г. М., Негруб В. П. «Справочник по макаронному производству» Москва. Изд. «Легкая промышленность», 1984 г.
  2. Лукьянов В. В. «Технология и оборудование макаронного производства» Изд. «Пищевая промышленность», М., 1951 г.
  3. Медведев Г. М. «Технология макаронного производства» Изд. «Колос», М., 1998 г.
  4. Чернов М. Е. «Макаронное производство» Изд. «Мир», М., 1994 г.
  5. Медведев Г. М., Крылов В. В. «Технология и технологический контроль макаронного производства» Изд. «Пищевая промышленность», М., 1974 г.
  6. Тукачев В. Е. «Технология изготовления макаронных изделий на линиях малой мощности, МАКИЗ: Изд. «Геотур», Миасс, 1999 г., стр. 32.