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