Množstvo sójovej múky zavedenej do receptúry krehkého cesta je opodstatnené. Použitie sójovej múky zvyšuje vhodnosť cesta na strojové spracovanie, najmä na presné dávkovanie kusových výrobkov. Prítomnosť tuku v sójovej múke je dôležitá pre textúru a mäkkosť pečiva a bielkoviny prispievajú k strhávaniu vzduchu a tvorbe jemnej pórovitosti cesta. Na základe organoleptických vlastností krehkých koláčov s rôznym obsahom sójovej múky bola identifikovaná najlepšia vzorka s obsahom 5 % pridanej prísady z celkového množstva pšeničnej múky použitej v receptúre. Ukazuje sa vplyv množstva sójovej múky pridanej do receptúry na reologické vlastnosti krehkého cesta. Zavedenie 5 % množstva sójovej múky mierne zvyšuje tvrdosť krehkého cesta, čo má pozitívny vplyv na tvarovú stálosť krehkých muffinov s ovocnou a bobuľovou náplňou a nezhoršuje organoleptické vlastnosti hotových výrobkov.
sójová múka
krehké cesto
organoleptické hodnotenie
reológia
1. Koryachkin V.P., Koryachkina S.Ya., Rumyantseva V.V. Vývoj technológií výroby múčnych cukrárskych výrobkov z krehkého cesta na ražnej múke s prihliadnutím na reologické vlastnosti polotovarov // Pokrok v modernej prírodnej vede. – 2006. – Číslo 7 – S. 68–74.
2. Kuznecovová L.S., Sidanova M.B. Technológia prípravy múčnych cukrárskych výrobkov. – M.: Majstrovstvo. 2002. – 320 s.
3. Peretyatko T.I. Múčne cukrárske výrobky. – Rostov-n/D.: Phoenix, 2005. – 384 s.
Výrobky z krehkého cesta patria medzi najbežnejšie druhy múčnych cukrárskych výrobkov, ktorých merná hmotnosť receptúr je asi 17 %.
Počet receptúr vyrábaných polotovarov, na ktorých je postavená celá škála výrobkov z krehkého cesta, je však podľa súčasnej regulačnej a technickej dokumentácie obmedzený a môže uspokojiť len spotrebiteľov s konzervatívnymi chuťami, bez zohľadnenia fyziologických charakteristiky, národné tradície obyvateľstva, ako aj regionálne výrobné podmienky.
S cieľom zlepšiť sortiment a vyvinúť nové receptúry múčnych cukrárskych výrobkov z krehkého cesta, ako aj dodať im ďalšie chuťové vlastnosti, sa skúmal vplyv sójovej múky na reologické vlastnosti koláčov s ovocnou a bobuľovou náplňou.
Chemické zloženie sójovej múky sa považuje za hlavný rozlišovací znak výrobku. Obsahuje veľké množstvo bielkovín a tiež vitamíny A, B a E. Okrem toho je sójová múka obohatená o draslík, fosfor, ale aj horčík a vápnik. Preto sa sójová múka používa v potravinárstve ako vitamínový doplnok stravy prírodného pôvodu. Sójová múka má zvýšenú emulzifikačnú schopnosť, čo umožňuje pripravovať tepelne stabilné emulzie a používať sójovú múku ako funkčnú prísadu v cukrárenskom a pekárenskom priemysle na zníženie receptúr pre sušené mlieko, vajcia, živočíšne tuky, pre dlhodobé uchovanie čerstvosť hotových výrobkov, ako aj zlepšenie ich farby. Použitie takejto múky zvyšuje vhodnosť cesta na strojové spracovanie, najmä na presné dávkovanie kusových výrobkov. Prítomnosť tuku v sójovej múke je dôležitá pre textúru a mäkkosť pečiva a bielkoviny podporujú strhávanie vzduchu a tvorbu jemnej pórovitosti. To vysvetľuje spracovateľnosť použitia sójovej múky v krehkom cestíčku.
Účel štúdie
Účelom tejto štúdie je zlepšiť štrukturálne vlastnosti krehkého cesta a obohatiť krehké výrobky o bielkoviny, vlákninu, vitamíny a minerály obsiahnuté v sójovej múke.
Predmetom štúdie boli krehké muffiny s ovocnou a bobuľovou náplňou, ktoré nahradili časť pšeničnej múky polotučnou deodorizovanou sójovou múkou. Košíčky sú uzavretý košík s ovocnou a bobuľovou náplňou vo vnútri.
Výsledky výskumu a diskusia
Na krehké cesto sa používa múka so zníženým obsahom lepku, aby boli pečivo poréznejšie a drobivejšie. Pri tejto kategórii košíčkov je potrebné košík s pieskom a vrchnák mierne stuhnúť, aby ovocná plnka pri pečení nevytiekla a výrobky si lepšie udržali tvar pri skladovaní.
Vzhľadom na to, že nadmerný obsah sójovej múky v krehkom cestíčku má negatívny vplyv na organoleptické vlastnosti krehkých výrobkov, bol pokus o pridanie sójovej múky do krehkého cesta v množstve 5, 8, 12 % z celkového obsahu. pšeničnej múky, aby sa zlepšili plasticko-viskózne vlastnosti krehkého cesta pre túto kategóriu košíčkov.
Výsledkom organoleptického hodnotenia modelových vzoriek bolo zistenie, že najlepšie organoleptické vlastnosti mali výrobky obsahujúce 5 % sójovej múky. Upečené výrobky mali dokonale prepečenú tenkostennú štruktúru s dobrou krehkosťou, rovnomernú pórovitosť, jednotnú zlatistú farbu a veľmi príjemnú, zreteľne vyjadrenú chuť. Košík na piesok mal oproti klasickému modelu lepšiu tvarovú stálosť.
Krehké koláče s obsahom 8 % sójovej múky mali tiež tenkostennú štruktúru, s rovnomernou pórovitosťou, pravidelným tvarom, jednotnou farbou, ale nevýraznou chuťou.
Krehké koláče s obsahom 12% sójovej múky mali mierne zahustenú štruktúru, bez krehkosti, chuť nebola dostatočne vyjadrená, tvar a farba výrobku spĺňala normy.
Na základe organoleptických vlastností krehkých koláčov s rôznym obsahom sójovej múky môžeme konštatovať, že najlepšie vlastnosti majú vzorky s 5 % nahradením pšeničnej múky sójovou. Dokazujú to študované štrukturálne a mechanické vlastnosti krehkého cesta.
Sójová múka neobsahuje lepok, ale má vysoký obsah bielkovín, škrobu a vlákniny. Práve tieto látky dodávajú cesta na pečivo pevnosť a pružnosť, pretože viažu vlhkosť, čím dodávajú hotovým výrobkom menej drobivú štruktúru, čo je dôležitým ukazovateľom pre dodanie správnej textúry a rozmerovej stability košíkom na pečivo.
Laboratórny analyzátor textúry CT3 Brookfield sa použil na uskutočnenie experimentov na stanovenie reologických vlastností krehkého cesta s prídavkom sójovej múky. Umožňuje vykonať základné testy na štúdium reologických vlastností tuhých látok, medzi ktoré patrí krehké pečivo.
Grafy (obr. 1-4) jasne ukazujú vplyv množstva sójovej múky pridanej do receptúry na reologické vlastnosti krehkého cesta.
Z obr. 1 a 2 je vidieť, že vzorka s 5 % prídavkom sójovej múky má modul pružnosti a modul pružnosti 1,5 krát vyšší v porovnaní s klasickou vzorkou. Takéto zvýšenie je však pre túto kategóriu krehkých koláčov pozitívne, pretože malé množstvo sójovej múky dodáva košíčku koláča dodatočnú silu a zvyšuje jeho elasticitu. Vďaka tomu sa náplň lepšie udrží vo vnútri košíčkov.
Ryža. 1. Hodnota modulu pružnosti a modulu pružnosti krehkého cesta klasickou technológiou
Ryža. 2. Hodnota modulu pružnosti a modulu pružnosti krehkého cesta s 5 % náhradou pšeničnej múky sójovou múkou.
Z obr. 3 a 4 je vidieť, že modul pružnosti a modul pružnosti pieskového polotovaru sa po pridaní 8 % a 12 % sójovej múky zvýši 3,5 až 4-krát. Cesto sa stáva veľmi tvrdým a nepružným. Ťažko sa podstupujú ďalšie technologické operácie vrátane tvorby košíčkov na košíčky. To tiež negatívne ovplyvňuje organoleptické vlastnosti pečených výrobkov.
Ryža. 3. Hodnota modulu pružnosti a modulu pružnosti krehkého cesta s 8 % náhradou pšeničnej múky sójovou múkou.
Ryža. 4. Hodnota modulu pružnosti a modulu pružnosti krehkého cesta s 12 % náhradou pšeničnej múky sójovou múkou.
Záver
Na základe vplyvu rôzneho množstva pridanej sójovej múky na reologické vlastnosti krehkého cesta bolo dokázané, že optimálnym množstvom náhrady pšeničnej múky sójovou je 5% náhrada. Toto množstvo sójovej múky najlepšie pôsobí na štruktúru krehkého cesta, robí ho pružnejším a dodáva hotovým upečeným muffinom potrebnú rozmerovú stálosť, ktorá ovplyvňuje kvalitu a ich vzhľad.
Bibliografický odkaz
Kuznetsova A.A., Chesnokova N.Yu., Levochkina L.V., Golubeva Yu.I. VPLYV SÓJOVEJ MÚKY NA ŠTRUKTURÁLNE A MECHANICKÉ VLASTNOSTI KRÁTKEHO CESTA // International Journal of Applied and Fundamental Research. – 2015. – č.12-7. – s. 1174-1177;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=8109 (dátum prístupu: 09/17/2019). Dávame do pozornosti časopisy vydávané vydavateľstvom „Akadémia prírodných vied“
| Číslo vzorky |
Trvanie expozície, h |
E 10 , Pa |
η 10 Pa s |
η/E, s |
P, % |
E, % |
TO , % |
TO , % |
|
1 2 |
0 2
0 2 |
8,5/6,0 3,5/2,9
12,0/7,6 6,4/3,8 |
5,9/5,4 1,9/6,2
6,4/5,4 3,2/8,4 |
69/89 53/220
50/71 50/221 |
72/67 78/45
77/73 78/45 |
74/64 82/65
78/67 76/70 |
59/52 47/50 |
68/-15 50/-55 |
Poznámka.Čitateľ zobrazuje údaje o nekysnutom ceste a menovateľ zobrazuje údaje o kysnutom ceste.
Cesto vyrobené z pšeničnej múky I. triedy má menej zložitú labilnú štruktúru ako cesto z múky II. triedy: obsahuje menej aktívne procesy hydrolýzy, obsahuje menej cukrov a iných zlúčenín, ktoré časom menia elastické vlastnosti štruktúry. Z tohto dôvodu by rozdiely v štruktúre nekvaseného cesta vyrobeného z múky I. triedy mali byť najvýraznejšie.
Ako ukazujú výsledky tabuľky 1. 4.1, bezprostredne po miesení malo nefermentujúce cesto oboch vzoriek moduly šmyku a viskozitu, relatívna plasticita a elasticita boli veľké a η/E menej ako pri kysnutí cesta. Po 2 hodinách kysnutia sa viskozita cesta a η/E neklesol, ako pri nekysnutom ceste, ale naopak sa zvýšil a plasticita sa znížila. Z tohto dôvodu indikátor TO mal zápornú hodnotu, charakterizujúcu nie skvapalnenie, ale zvýšenie viskozity štruktúry.
Výsledky porovnania mechanických vlastností nekvaseného a kvaseného pšeničného cesta z dvoch vzoriek múky II. stupňa sú uvedené v tabuľke. 3.1, v podstate úplne potvrdzujú vzory stanovené pre cesto vyrobené z múky triedy I; sú však nepochybné, pretože proces zrenia trval až 24 hodín. Je známe, že kvasenie lisovaného pekárskeho droždia pri jeho obvyklom dávkovaní (asi 1 % múky) zvyčajne končí v priebehu 3-4 hodín. (doba kysnutia cesta) . Po uplynutí tejto doby sa cesto doplní čerstvou dávkou múky a premieša sa, potom sa v ňom obnoví kvasenie. Pri absencii prísad do múky a miešania je alkoholové kvasenie horšie ako kyslé kvasenie. Takéto cesto, ktoré získava nadmerné množstvo etylalkoholu a kyselín, rozpúšťa lepkové bielkoviny (skvapalňuje), stráca oxid uhličitý - znižuje objem a stáva sa hustejším. Od stola 3.1 je zrejmé, že kysnutie cesta po 6 hodinách a najmä po 24 hodinách kysnutia sa z hľadiska šmykového modulu, viskozity, relatívnej plasticity a elasticity približuje týmto ukazovateľom nekysnutého cesta. To ukazuje, že kváskové procesy trvajúce až 6 hodín sú hlavným dôvodom výrazných rozdielov v štruktúre kysnutého cesta od jeho nekvasenej štruktúry. Experimenty ukázali, že vzorky fermentovaného pšeničného cesta z múky I. a II. triedy majú štruktúru, ktorá má lepšie elastické vlastnosti (nižší šmykový modul), väčšiu viskozitu a rozmerovú stabilitu. (η/E), ako aj väčšiu stabilitu v čase v porovnaní so štruktúrou nekysnutého cesta. Za hlavný dôvod týchto rozdielov treba považovať proces alkoholového kvasenia pekárskeho droždia pri kysnutí cesta, tvorbu plynom naplnených pórov v ňom, čo spôsobuje trvalé zväčšenie objemu, rozvoj elasticko-plastických deformácií a spevnenie štruktúry. v dôsledku orientácie polymérov v šmykových rovinách. Kyslé kvasenie v ňom je menej významné a ako je uvedené nižšie, ovplyvňuje tieto vlastnosti zmenou procesov napučiavania a rozpúšťania zlúčenín múky.
ZÁVISLOSŤ MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ KYSNUTÉHO CESTA A KVALITY CHLEBA OD TYPU A STUPNE MÚKY
Kvalita chlebových výrobkov - ich objemová výťažnosť, tvar, štruktúra pórovitosti a ďalšie vlastnosti sú určené druhom múky a sú podľa toho hodnotené GOST.
Štruktúra kysnutého cesta je priamym materiálom, z ktorého sa vyrábajú chlebové výrobky tepelnou úpravou v peci. Zaujímavé bolo štúdium biochemických a štruktúrno-mechanických vlastností fermentovaného pšeničného cesta v závislosti od druhu múky. Na tento účel sa v laboratórnom mlyne pomlelo sedem vzoriek mäkkej červenej pšenice trojstupňovým mletím s celkovou výťažnosťou v priemere 78 %. Potom sme skúmali plynotvornosť a schopnosť zadržiavať plyn, štrukturálne a mechanické vlastnosti kysnutého cesta po kysnutí, ako aj surové lepkové bielkoviny a ich obsah v múke, špecifický objem (v cm 3 /d) tvarované, ako aj HID chlieb s okrúhlym krbom pečený podľa GOST 9404-60. Získané výsledky sú uvedené v tabuľke. 4.2. Ukázali, že výťažnosť odrodovej múky aj pri laboratórnych experimentálnych podmienkach mletia výrazne kolíše a čím silnejšie, tým má vyššiu akosť. Technológia mletia obilia by teda mala ovplyvniť chemické zloženie, a teda aj štruktúru cesta. Je jedným z početných významných faktorov ovplyvňujúcich kvalitatívne ukazovatele múky, cesta a chlebových výrobkov.
Tabuľka 4.2
Biochemické a štruktúrno-mechanické charakteristiky
lepkové bielkoviny kysnutého cesta a chleba
(priemerné údaje)
Poznámka. Čitateľ obsahuje údaje o bielkovinách, menovateľ údaje o teste.
Technologické vlastnosti obilia a múky každej odrody sú charakteristické predovšetkým ich plynotvornou schopnosťou. Táto vlastnosť charakterizuje schopnosť obilia a múky premieňať chemickú energiu oxidácie uhľohydrátov na tepelnú a mechanickú energiu pohybu kvasiaceho cesta, čím prekonáva zotrvačnosť jeho hmoty. Stanovenie plynotvornej schopnosti múky je sprevádzané zohľadnením množstva uvoľneného CO 2 . Určuje to množstvo zadržané testom. zadržiavanie plynu zvýšením objemu. Tento fyzikálno-chemický indikátor charakterizuje svojou prevrátenou hodnotou priepustnosť plynov testu pre oxid uhličitý. Ten závisí od štruktúry a veľkosti hlavného elastického plastu (E, η, η/E) testovacie charakteristiky. Experimenty ukázali, že plynotvorná schopnosť múky sa výrazne zvýšila od najvyššej po prvú a druhú triedu, zatiaľ čo objemová výťažnosť chleba, naopak, klesla.
Schopnosť cesta zadržiavať plyn priamo závisí od schopnosti vytvárať plyn; napriek tomu nestúpla v absolútnych a relatívnych (% tvorby plynu) hodnotách, ale zreteľne a prirodzene klesala s klesajúcou kvalitou múky. Existuje úzky priamy vzťah medzi absolútnou hodnotou CO zadržaného v ceste a objemovými charakteristikami chleba (objemový výťažok, špecifický objem). Vyššie uvedené nám umožňuje dospieť k záveru, že tieto vlastnosti kvality chleba nie sú určené najmä biochemickými, ale fyzikálno-chemickými (priepustnosť plynu) a mechanickými vlastnosťami (η, E Aη/E) test. Tie posledné závisia najmä od zodpovedajúcich vlastností surových lepkových bielkovín a ich obsahu v ceste.
Experimenty ukázali, že obsah hrubých gluténových bielkovín sa prirodzene zvyšoval s poklesom pevnosti zrna a schopnosti zadržiavať vlhkosť (viskozita) múky a jej odrody. Proteínová štruktúra prémiovej múky mala vyššie hodnoty šmykového modulu a v priemere aj viskozitu ako štruktúra bielkovín prvotriednej múky. To naznačuje ich vyššiu štatistickú molekulovú hmotnosť. Proteíny múky triedy I mali modul v šmyku a viskozitu nižšiu ako tieto charakteristiky proteínov múky triedy II, ale prevyšovali ich v hodnote η/E. To charakterizuje ich väčšiu elasticitu a rozmerovú stálosť.
Schopnosť cesta zadržiavať plyn a objemová výťažnosť chlebových výrobkov priamo závisia od trvania periódy uvoľnenia stresu gluténových bielkovín a cesta alebo η/E . Pomer viskozity k modulu gluténových proteínov múky triedy II bol výrazne nižší ako pomer viskozity proteínov múky triedy I a prémiovej triedy.
Schopnosť zadržiavania plynu cesta z kvalitnej pšeničnej múky závisela od zodpovedajúcich hodnôt jeho šmykového modulu a viskozity. Tieto vlastnosti klesali s klesajúcou kvalitou múky, podobne ako schopnosť zadržiavať plyn.
Zistilo sa, že kysnuté cesto z prémiovej múky s vlhkosťou 44 %, podobne ako surové lepkové bielkoviny tejto múky, malo najvýznamnejšie hodnoty šmykového modulu, viskozity a pomeru viskozity k modulu a najnižšie relatívne plasticity. Z tohto cesta sa získali chlebové výrobky s najvyššou pórovitosťou, špecifickým objemom vyformovaného chleba, ako aj pomerom výšky a priemeru chleba v ohnisku. Teda, aj napriek významnej viskozite, najmenšia tvorba plynu v dôsledku vysokej η/E Z tejto múky sa získava cesto a chlieb s vysokou objemovou výťažnosťou. Vysoké hodnoty viskozity a η/E prispel k výrobe kozubového chleba s najvyššou N/A .
Cesto vyrobené z múky I. triedy s obsahom vlhkosti 44 % malo o niečo horšie zadržiavanie plynov, mechanické vlastnosti a kvalitu chleba ako kvalita cesta vyrobeného z prvotriednej múky, malo zníženú viskozitu o 14 – 15 %, η/E cesto, N/A . To naznačuje, že zníženie viskozity cesta vyrobeného z múky I. triedy prispelo tak k rozvoju špecifického objemu formovaného chleba, ako aj k zvýšeniu roztierateľnosti chleba z kozuba.
Cesto vyrobené z múky triedy II malo vyšší obsah vlhkosti (45 %). Napriek najväčšej tvorbe plynu bola výrazne horšia ako cesto z múky najvyššej a prvej triedy, pokiaľ ide o zadržiavanie plynu a viskozitu. Pomer viskozity k modulu tohto cesta, podobne ako u lepkových proteínov, bol nižší a relatívna plasticita bola vyššia ako u cesta vyrobeného z prémiovej múky a múky I. triedy. Kvalita výsledných chlebových výrobkov bola oveľa nižšia ako kvalita výrobkov vyrobených z prémiovej a prvotriednej múky.
Aby sme objasnili vplyv štrukturálnych a mechanických vlastností kysnutého cesta na fyzikálne vlastnosti chlebových výrobkov, rozdelili sme experimentálne výsledky do dvoch skupín. Prvá skupina vzoriek každej odrody mala v priemere vyššie moduly šmyku a viskozitu ako aritmetický priemer, zatiaľ čo druhá skupina ich mala nižšie. Zohľadnili sa aj charakteristiky zadržiavania plynov v ceste a elasticko-plastické vlastnosti surových gluténových proteínov (tabuľka 4.3).
Tabuľka 4.3
Priemerné vlastnosti cesta s vysokou a nízkou viskozitou
Od stola 4.3 je zrejmé, že špecifický objem chleba vyrobeného z prémiovej múky nezávisí od hodnoty schopnosti cesta zadržiavať plyn, ktorá sa ukázala byť takmer rovnaká pre obe skupiny vzoriek. Špecifický objem chleba vyrobeného z múky I. a II. triedy závisel od mierne vyššej schopnosti zadržiavania plynu v ceste druhej skupiny vzoriek. Množstvo surového lepku v oboch skupinách vzoriek pre všetky druhy múky vyšlo približne rovnaké a nemohlo ovplyvniť ukazovatele kvality chleba.
Ukázalo sa, že viskozita cesta vyrobeného z prémiovej múky oboch skupín vzoriek je nepriamo úmerná a pomer viskozity k modulu bol priamo závislý od zodpovedajúcich ukazovateľov ich surových gluténových proteínov pre cesto vyrobené z múky I. a II oboch skupín vzoriek to bolo naopak.
Štrukturálne-mechanické alebo reologické vlastnosti potravinárskych výrobkov charakterizujú ich odolnosť voči vonkajšej energii, ktorá je určená štruktúrou a štruktúrou výrobku, ako aj kvalitou potravinárskych výrobkov a berú sa do úvahy pri výbere podmienok na ich prepravu a skladovanie. .
Štrukturálne a mechanické vlastnosti zahŕňajú pevnosť, tvrdosť, elasticitu, elasticitu, plasticitu, viskozitu, priľnavosť, tixotropiu atď.
Pevnosť- vlastnosť výrobku odolávať deformácii a mechanickému zničeniu.
Pod deformácia pochopiť zmenu tvaru a veľkosti tela pod vplyvom vonkajších síl. Deformácia môže byť reverzibilná a zvyšková. Pri vratnej deformácii sa po odstránení záťaže obnoví pôvodný tvar karosérie. Reverzibilná deformácia môže byť elastická, keď dochádza k okamžitej obnove tvaru a veľkosti tela, a elastická, keď si zotavenie vyžaduje viac či menej dlhý čas. Zvyšková (plastická) deformácia je deformácia, ktorá zostáva po zastavení vonkajších síl.
Potravinárske výrobky sa spravidla vyznačujú viaczložkovým zložením; Vyznačujú sa elastickou deformáciou, ktorá okamžite zmizne, ako aj elastickou, ako aj plastickou deformáciou. U niekoho však prevládajú elastické vlastnosti nad plastovými, u iných prevažujú plastické vlastnosti nad elastickými a u iných zase elastické. Ak potravinové výrobky nie sú schopné trvalej deformácie, potom sú krehké, napríklad rafinovaný cukor, sušičky, krekry atď.
Pevnosť je jedným z najdôležitejších ukazovateľov kvality cestovín, rafinovaného cukru a iných produktov.
Tento ukazovateľ sa berie do úvahy pri spracovaní obilia na múku, pri drvení hrozna (pri výrobe hroznových vín), pri drvení zemiakov (pri výrobe škrobu) atď.
Tvrdosť- schopnosť materiálu odolávať prieniku iného tvrdšieho telesa do neho. Tvrdosť sa zisťuje pri hodnotení kvality ovocia, zeleniny, cukru, obilnín a iných produktov. Tento ukazovateľ zohráva dôležitú úlohu pri zbere, triedení, balení, preprave, skladovaní a spracovaní ovocia a zeleniny. Navyše tvrdosť môže byť objektívnym ukazovateľom stupňa ich zrelosti.
Tvrdosť sa určuje zatlačením tvrdého hrotu v tvare gule, kužeľa alebo pyramídy do povrchu výrobku. Tvrdosť výrobku sa posudzuje podľa priemeru vytvoreného otvoru: čím menšia je veľkosť otvoru, tým je výrobok tvrdší. Tvrdosť ovocia a zeleniny je určená množstvom záťaže, ktorá musí byť aplikovaná, aby sa ihla alebo guľôčka určitej veľkosti dostala do dužiny ovocia.
Elasticita- schopnosť telies okamžite obnoviť svoj pôvodný tvar alebo objem po ukončení pôsobenia deformačných síl.
Elasticita- vlastnosť telies v priebehu určitého času postupne obnovovať tvar alebo objem.
Ukazovatele pevnosti a pružnosti sa používajú na určenie kvality cesta, obsahu lepku v pšeničnej múke, čerstvosti mäsa, rýb a iných produktov. Zohľadňujú sa pri výrobe nádob a pri určovaní podmienok prepravy a skladovania potravinárskych výrobkov.
Plastové- schopnosť telesa nevratne sa deformovať pod vplyvom vonkajších síl. Vlastnosť surovín meniť svoj tvar počas spracovania a zachovať si ho neskôr sa využíva pri výrobe potravinárskych výrobkov, ako sú sušienky, marmelády, karamel atď.
V dôsledku dlhšieho vonkajšieho vplyvu sa elastická deformácia môže zmeniť na plastickú. Tento prechod je spojený s relaxácia - vlastnosť materiálov meniť napätie pri konštantnej počiatočnej deformácii. Výroba niektorých potravinárskych výrobkov, ako sú údeniny, je založená na relaxe. Z mäsa vyznačujúceho sa elastickou deformáciou sa pripravuje mleté mäso a z neho klobása, ktorá má vlastnosti plastového materiálu. Určité relaxačné hodnoty sú charakteristické len pre výrobky so štruktúrou tuhou kvapalinou - syr, tvaroh, mleté mäso a pod. Táto vlastnosť potravinárskych výrobkov sa zohľadňuje pri preprave a skladovaní pekárenských výrobkov, ovocia, zeleniny atď. .
Viskozita- schopnosť kvapaliny odolávať pohybu jednej jej časti voči druhej pod vplyvom vonkajšej sily.
Existujú dynamické a kinematické viskozity .
Dynamická viskozita charakterizuje silu vnútorného trenia média, ktorá musí byť prekonaná, aby sa jednotkový povrch jednej vrstvy posunul voči druhej s gradientom rýchlosti posunu rovným jednotke. Jednotkou dynamickej viskozity je viskozita média, v ktorom sa jedna vrstva pri pôsobení sily rovnajúcej sa 1 Newtonu na meter štvorcový pohybuje rýchlosťou 1 m/s vzhľadom na inú vrstvu umiestnenú vo vzdialenosti. Dynamická viskozita sa meria v N-s/m2 .Kinematická viskozita sa nazýva hodnota rovnajúca sa pomeru dynamickej viskozity k hustote média a je vyjadrená v M 2 / C.
Prevrátená hodnota viskozity sa nazýva plynulosť.
Viskozitu produktov ovplyvňuje teplota, tlak, vlhkosť alebo obsah tuku, koncentrácia pevných látok a ďalšie faktory. Viskozita potravinárskych výrobkov klesá so zvyšujúcou sa vlhkosťou, teplotou, obsahom tuku a zvyšuje sa so zvyšujúcou sa koncentráciou roztokov a stupňom ich disperzie.
Viskozita je vlastnosť charakteristická pre potravinárske výrobky, ako je med, rastlinný olej, sirupy, šťavy, alkoholické nápoje atď.
Viskozita je ukazovateľom kvality mnohých potravinárskych výrobkov a často charakterizuje stupeň ich pripravenosti pri spracovaní surovín. Hrá významnú úlohu pri výrobe mnohých produktov, pretože aktívne ovplyvňuje technologické procesy - miešanie, filtrovanie, ohrev, extrakcia atď.
Creep- vlastnosť materiálu neustále sa deformovať vplyvom stáleho zaťaženia. Táto vlastnosť je typická pre syry, zmrzlinu, kravské maslo, marmelády a pod. V potravinárskych výrobkoch sa veľmi rýchlo objavuje tečenie, s čím je potrebné počítať pri ich spracovaní a skladovaní.
Tixotropia- schopnosť niektorých rozptýlených systémov spontánne obnoviť štruktúru zničenú mechanickým pôsobením. Je charakteristický pre rozptýlené systémy a nachádza sa v mnohých polotovaroch a výrobkoch potravinárskeho priemyslu.
Zvláštne miesto medzi štrukturálnymi a mechanickými vlastnosťami zaujímajú vlastnosti povrchu, medzi ktoré patrí priľnavosť, čiže lepivosť.
Priľnavosť charakterizuje silu interakcie medzi povrchmi výrobku a materiálom alebo nádobou, s ktorou prichádza do kontaktu. Tento ukazovateľ úzko súvisí s plasticitou a viskozitou potravinárskych výrobkov. Existujú dva typy adhézie: špecifická (samotná adhézia) a mechanická. Prvý je výsledkom adhéznych síl medzi povrchmi materiálu. Druhá nastane, keď lepidlo prenikne do pórov materiálu a zadrží ho v dôsledku mechanického zaseknutia.
Priľnavosť je charakteristická pre potravinárske výrobky ako syry, maslo, mleté mäso, niektoré cukrárske výrobky atď. Pri rezaní sa lepia na čepeľ noža, pri žuvaní na zuby.
Nadmerná priľnavosť komplikuje technologický proces, narastajú straty pri spracovaní produktu. Táto vlastnosť potravinárskych výrobkov sa zohľadňuje pri výbere spôsobu spracovania, obalového materiálu a podmienok skladovania.
Štrukturálne a mechanické vlastnosti potravinárskych výrobkov plnia dvojakú funkciu: sú určené nielen pre kvantitatívne, ale aj pre kvalitatívne charakteristiky potravinárskych výrobkov. Štrukturálne m mechanické (reologické) vlastnosti - vlastnosti tovaru, ktoré sa prejavia pri jeho deformácii. Charakterizujú schopnosť tovaru odolávať aplikovaným vonkajším silám alebo meniť sa pod ich vplyvom. Patria sem pevnosť, tvrdosť, elasticita, elasticita, plasticita, viskozita, priľnavosť, tixotropia atď.
Tieto vlastnosti závisia nielen od chemického zloženia produktov, ale aj od štruktúry, či štruktúry. Ukazovatele štrukturálnych a mechanických vlastností charakterizujú kvalitu (konzistenciu) potravinárskych výrobkov, výrazne sa menia pri ich zničení a zohľadňujú sa pri výbere podmienok na ich technologické spracovanie, prepravu a skladovanie.
Pevnosť - schopnosť pevného telesa odolávať mechanickému zničeniu, keď naň pôsobia vonkajšie ťahové a tlakové sily.
Pevnosť materiálu závisí od jeho štruktúry a pórovitosti. Sila je dôležitá pre kvantitatívne vlastnosti potravinárskych výrobkov, ako sú cestoviny, rafinovaný cukor, sušienky, sušienky. Ak potravinové výrobky nie sú dostatočne silné, množstvo šrotu a omrviniek sa zohľadňuje pri spracovaní obilia na múku, pri drvení hrozna, pri krájaní zemiakov atď.
Tvrdosť- lokálna povrchová pevnosť telesa, ktorá sa vyznačuje odolnosťou proti vniknutiu iného tvrdšieho telesa do nej.
Tvrdosť predmetov závisí od ich povahy, tvaru, štruktúry, veľkosti a usporiadania atómov, ako aj od medzimolekulových kohéznych síl. Tvrdosť sa určuje pri posudzovaní stupňa zrelosti čerstvého ovocia a zeleniny .
Deformácia - schopnosť objektu meniť veľkosť, tvar a štruktúru pod vplyvom vonkajších vplyvov, ktoré spôsobujú vzájomné posunutie jednotlivých častíc. Deformácia tovaru závisí od veľkosti a druhu zaťaženia, štruktúry a fyzikálnych a chemických vlastností predmetu.
Deformácie môžu byť reverzibilné a nevratné (reziduálne). Pri reverzibilnej deformácii sa po odstránení záťaže úplne obnovia pôvodné rozmery, tvar a štruktúra výrobkov, pri nevratnej deformácii sa však neobnovia. Reverzibilná deformácia môže byť elastická, keď sa tvar a veľkosť objektu okamžite obnoví, a elastická, keď zotavenie vyžaduje viac či menej dlhý čas. Zvyšková deformácia je deformácia, ktorá zostane po ukončení pôsobenia vonkajších síl. Zvyšková nevratná deformácia sa nazýva aj plastická.
Ak sú vonkajšie sily pôsobiace na teleso také veľké, že častice telesa pohybujúce sa pri procese deformácie strácajú vzájomné spojenie, dochádza k deštrukcii telesa.
Potravinárske výrobky sa spravidla vyznačujú viaczložkovým zložením; Vyznačujú sa elastickou deformáciou a elastickou, ako aj plastickou deformáciou.
Elasticita - schopnosť telies okamžite obnoviť svoj pôvodný tvar alebo objem po ukončení pôsobenia deformujúcich síl. Tento indikátor sa používa na určenie elasticity cesta, obsahu lepku v pšeničnom ceste, chlebových výrobkoch a iných výrobkoch. Táto vlastnosť charakterizuje výrobky, ako sú napríklad gumené nafukovacie výrobky (pneumatiky, hračky atď.).
Elasticita- vlastnosť telies postupne na určitý čas po ukončení pôsobenia deformujúcich síl obnovovať svoj tvar alebo objem.
Táto vlastnosť sa využíva aj pri hodnotení kvality chleba (stav strúhanky), mäsa a rýb a lepku do cesta. Pružnosť strúhanky chleba, mäsa a rýb teda slúži ako indikátor ich čerstvosti, pretože keď strúhanka zatuchne, stratí svoju elasticitu; Keď mäso a ryby prezrejú alebo sa pokazia, svalové tkanivo výrazne zmäkne a tiež stratí svoju elasticitu.
Plastové- schopnosť predmetu podliehať nezvratným deformáciám, v dôsledku ktorých sa pôvodný tvar mení a po zániku vonkajšieho vplyvu sa nový tvar zachováva. Typickým príkladom plastových materiálov je plastelína. Pri lisovaní hotových výrobkov sa využíva plasticita potravinárskych surovín a polotovarov. Vďaka plasticite pšeničného cesta je teda možné dať určitý tvar pekárskym, múčnym cukrárskym, jahňacím a cestovinovým výrobkom. Horúce karamelové, cukríkové, čokoládové a marmeládové hmoty majú plasticitu. Po upečení a vychladnutí strácajú hotové výrobky svoju plasticitu, získavajú nové vlastnosti (pružnosť, tvrdosť a pod.).
Pri preprave, skladovaní a predaji výrobkov treba brať do úvahy ich deformovateľnosť a závislosť od mechanického zaťaženia a teploty výrobku. Jedlé tuky, margarínové výrobky, kravské maslo a chlieb majú teda pri nízkych teplotách relatívne vysokú pevnosť a plasticita pri zvýšených teplotách. Preto preprava napríklad horúceho (nevychladeného) chleba môže viesť k deformácii výrobkov a zvýšeniu percenta hygienických chýb.
Treba poznamenať, že prakticky neexistujú žiadne telesá schopné iba vratných alebo nevratných deformácií. Každý materiál alebo výrobok vykazuje rôzne typy deformácií, ale niektoré sú viac charakterizované vratnými deformáciami, elasticitou a elasticitou, zatiaľ čo iné sú plastické. Elastické deformácie sú najcharakteristickejšie pre tovar, ktorý má kryštalickú štruktúru, elastický - tovar pozostávajúci z vysokomolekulárnych organických zlúčenín (bielkoviny, škrob atď.), plastický - tovar so slabými väzbami medzi jednotlivými časticami.
Zásadné rozdiely medzi elastickými, elastickými a plastickými deformáciami spočívajú v štrukturálnych zmenách, ktoré vznikajú vplyvom vonkajšej sily. Pri elastických a elastických deformáciách sa mení vzdialenosť medzi časticami a pri plastických deformáciách sa mení ich vzájomná poloha.
V dôsledku dlhšieho vonkajšieho vplyvu sa elastická deformácia môže zmeniť na plastickú. Tento prechod je spojený s relaxácia - pokles napätia vo vnútri materiálu pri konštantnej počiatočnej deformácii.
Príkladom je deformácia ovocia a zeleniny vplyvom gravitácie vrchných vrstiev, čerstvo upečený chlieb pod nárazom alebo tlakom. V tomto prípade môže výrobok čiastočne alebo úplne stratiť schopnosť obnoviť svoj tvar v dôsledku zmeny relatívnej polohy častíc.
Viskozita(vnútorné trenie) - schopnosť tekutiny odolávať pohybu jednej jej časti voči druhej pod vplyvom vonkajšej sily.
Viskozita tekutého tovaru sa určuje pomocou viskozimetra. Viskozita slúži na posúdenie kvality tovaru s tekutou a viskóznou konzistenciou (sirupy, extrakty, med, rastlinné oleje, šťavy, alkoholické nápoje a pod.). Viskozita závisí od chemického zloženia (obsah vody, pevných látok, tuku) a teploty produktu. S nárastom obsahu vody a tuku, ako aj teploty klesá viskozita surovín, polotovarov a hotových výrobkov, čo uľahčuje ich prípravu a zvyšuje sa viskozita so zvyšujúcou sa koncentráciou roztokov a stupňom ich disperzie.
Viskozita nepriamo udáva kvalitu tekutých a viskóznych produktov, charakterizuje stupeň ich pripravenosti pri spracovaní surovín a ovplyvňuje straty pri ich premiestňovaní z jedného typu nádoby do druhého.
Lepkavosť (adhézia)- schopnosť výrobkov prejavovať interakčné sily s iným výrobkom alebo s povrchom nádoby, v ktorej sa výrobok nachádza. Tento ukazovateľ úzko súvisí s plasticitou a viskozitou potravinárskych výrobkov. Priľnavosť je charakteristická pre potravinárske výrobky, ako je syr, maslo, mleté mäso atď. Pri rezaní sa lepia na čepeľ noža, pri žuvaní na zuby. Lepivosť výrobkov sa zisťuje za účelom kontroly tejto vlastnosti pri výrobe a skladovaní tovaru.
Creep- vlastnosť materiálu neustále sa deformovať vplyvom stáleho zaťaženia. Táto vlastnosť je typická pre syry, zmrzlinu, kravské maslo, marmelády a pod. V potravinárskych výrobkoch sa veľmi rýchlo objavuje tečenie, s čím je potrebné počítať pri ich spracovaní na skladovanie.
Tixotropia- schopnosť niektorých rozptýlených systémov spontánne obnoviť štruktúru zničenú mechanickým pôsobením. Nachádza sa v mnohých polotovaroch a výrobkoch potravinárskeho priemyslu a verejného stravovania, napríklad v želé.
Pre lepkavé, „pretrvávajúce“ krehké cesto s vysokou vlhkosťou (35,5 % namiesto 19 %) sa získali podhodnotené hodnoty štrukturálnych a mechanických charakteristík: modul pružnosti 7,6 103 Pa, viskozita 6,5 105 Pa s.
Zo získaných údajov teda vyplýva, že kvalitu polotovarov z cesta možno posudzovať podľa ich štruktúrnych a mechanických vlastností.
Pri výrobkoch z ražného cesta majú reologické vlastnosti spolu s inými mimoriadny význam. Štruktúra cesta a kvalita hotových výrobkov závisia od charakteristík proteínovo-sacharidového zloženia ražnej múky. Ražné cesto je charakteristické absenciou hubovitej lepkovej štruktúry a prítomnosťou tekutej fázy, ktorej základ tvorí peptizovaná bielkovina, sliz, rozpustné dextríny, cukry, obmedzená napučiavacia časť bielkovín a častice otrúb.
N. A. Akimova a E. Ya Troitskaya vykonali reologické štúdie pomocou metód matematického modelovania, ktorých účelom bolo nájsť optimálnu koncentráciu zložiek obsiahnutých v receptúre (vrátane jablkového pretlaku), určiť najlepší pomer medzi nimi a opísať povahu. tok ražného cesta pomocou matematických rovníc a následne identifikácia kvality modelových a kontrolných vzoriek a stanovenie optimálnych štrukturálnych a mechanických parametrov skúmaného skúšobného polotovaru.
Štúdie sa uskutočňovali pomocou rotačného viskozimetra „Reotest-2“ pri teplote 20 0 C. Počas experimentu, berúc do úvahy charakter skúmaného testu, boli zvolené pracovné rozsahy merania v rámci existujúcich prevádzkových parametrov a boli stanovené hodnoty ukazovateľov (viskozita, medzné šmykové napätie), rovnice boli stanovené skúšobným prietokom.
Štúdium štrukturálnych a mechanických parametrov testu je znázornené na obr. 13.8 a 13.9.
Ryža. 13.8. Závislosť efektívnej viskozity receptúr modelového cesta od gradientu rýchlosti:
1 - vzorka obsahujúca 5 % jablkovej zložky;
2- vzorka obsahujúca 15 % jablkovej zložky;
3 - vzorka s obsahom 25% jablkovej zložky
Z obr. 13.8 jasne ukazuje vplyv jablkovej zložky na štrukturálne a mechanické vlastnosti cesta, po zavedení dodatočného množstva, ktorého viskozita sa prudko zníži; v režime šmykových rýchlostí 0,33... 16,2 s -1 je táto hodnota v rozmedzí 0,928...0,029 mPa-s. A naopak, so zníženým množstvom drvených jabĺk v štruktúre cesta sa viskozita zvyšuje z 0,083 na 1,940 mPa-s.
Ryža. 13.9. Závislosť efektívnej viskozity cesta od gradientu rýchlosti:
1 - kontrolná vzorka; 2 - optimálna vzorka
Pri spracovaní získaných údajov na počítači bola vykonaná regresná analýza zistených závislostí, ktorá ukázala, že medzi matematickými modelmi (lineárny, mocninový, hyperbolický, exponenciálny) možno prebiehajúce procesy s najväčšou mierou spoľahlivosti popísať pomocou mocenské rovnice. Korelačné koeficienty pre študované modelové vzorky boli r 1 = -0,9859, r 2 = -0,9928, r 3 = -0,9840.
Zistené mocninové závislosti η = f(γ), ktoré popisujú charakter toku modelových testovacích vzoriek, ukázali, že skúmané objekty patria do viskoplastických štruktúr, ktoré sa riadia nasledujúcimi rovnicami toku:
n1 = 6,737y -0,766; n2 = 6,590y -0,791; n3 = 6,013y -0,828.
Charakter toku modelových vzoriek 1 a 3 sa líši od charakteru toku vzorky 2. Optimálna krivka závislosti viskozity na šmykovej rýchlosti (vzorka 2) je medzi dvoma modelovými vzorkami, jej viskozita sa pohybuje v rozmedzí 1,771...0,062 mPa*s.
Nevýhody vzorky 1 - hustá, heterogénna konzistencia, trochu drobivá, rýchlo sa vytvorí „veterná“ kôra vzorka 3 má roztečenú, sypkú konzistenciu, sú viditeľné inklúzie nezmiešaných zložiek; Pri tvarovaní si výrobky dobre nezachovajú svoj tvar;
Keď sa do cukrovo-tukovej vaječnej hmoty v ceste zavedú ovocné prísady, v dôsledku relatívneho zvýšenia disperzného prostredia sa štruktúra skvapalní.
V tomto prípade môžeme povedať, že keď sa ovocné prísady zavedú spolu s vajcami do tukovej hmoty, vytvorí sa systém so zníženou pohyblivosťou vody, a preto sa zníži adsorpcia vlhkosti bielkovinami múky pri následnom miesení cesta.
Zmena pevnostných vlastností cesta, keď sa doň vnesie dodatočné množstvo jablkovej zložky, má mocenský charakter. Zníženie efektívnej viskozity cesta so zvyšujúcim sa obsahom jablkovej zložky v ňom naznačuje skvapalnenie jeho štruktúry. Tento jav možno vysvetliť oslabením systému, keď sa jeho obsah vody zvyšuje.
Pri výbere optimálneho modelu testu zo štúdie sme brali do úvahy nielen reologické, ale aj ďalšie ukazovatele zahrnuté v komplexnom ukazovateli kvality, ako aj organoleptické vlastnosti pečených výrobkov.
Graf znázornený na obr. 13.9 ukazuje, že v prietokových rovniciach uvedených nižšie, ktoré adekvátne opisujú proces, sa štruktúra vzoriek študovaných porovnaním kontrolných a optimálnych vzoriek ničí rôznymi rýchlosťami:
Korelačné koeficienty sú r cont = -0,981, r opt = -0,985.
Bola stanovená rýchlosť deštrukcie konštrukcie, ktorá je m counter = 2,163, čo je výrazne viac ako m opt = 1,791.
Viskozita kontrolnej skúšobnej vzorky je v rozmedzí 2,27...0,043 mPa-s. Vzorka cesta vyvinutého receptu má menej viskóznu konzistenciu ako kontrolná, čo sa vysvetľuje zavedením rastlinných tukov, ako aj uhľohydrátov a vody obsiahnutých v jablkách do receptúry. Okrem toho možno nižšie hodnoty viskozity výsledného cesta vysvetliť nahradením pšeničnej múky ražnou múkou.
Uskutočnený výskum tak umožnil pomocou metód matematického modelovania objasniť optimálnu receptúru zásadne nového polotovaru cesta z ražnej múky, komplexne preštudovať jeho štruktúrne a mechanické vlastnosti a získať výkonové rovnice pre tok cesto, ktoré sa skúma ako viskoplastické cesto, a tiež ďalej poskytnúť komplexné integrované hodnotenie kvality ako výsledného polotovaru cesta, ako aj širokej škály hotových výrobkov z neho.
Vplyvom vysokých teplôt (pečenie, dusenie) podliehajú vysokomolekulárne látky múky hlbokým fyzikálnym a chemickým zmenám. Tieto zmeny majú za následok tepelnú denaturáciu gluténových proteínových látok, stratu ich schopnosti naťahovať sa a deštruktívne zmeny v škrobe. Zmenu bielkovín pod vplyvom rôznych teplôt ohrevu možno posúdiť podľa charakteru kriviek šmykovej deformácie získaných pre nekvasiteľné múčne cesto z múky predhriatej na rôzne teploty (podľa L.V. Babichenka) (obr. 13.10).
Ryža. 13.10. Krivky šmykovej deformácie cesta vyrobeného z múky suchej na vzduchu a zahriateho na rôzne
teploty (vlhkosť v zátvorkách)
Charakter kriviek pre vzorky cesta vyrobené z múky sušenej na vzduchu zahriatej na 65, 105 a 120 0 C naznačuje skôr pomalý rozvoj vysoko elastickej deformácie a toku pri klesajúcej rýchlosti, zatiaľ čo nezaťažený systém sa vyznačuje vysokou hodnotou elastický následný efekt. Zvýšenie teploty ohrevu múky je sprevádzané znížením elasticity cesta. Obzvlášť ostré zmeny kriviek sa pozorujú pri cestách vyrobených z múky zahriatej na 130 °C a viac. Vykazujú rýchly vývoj elastických deformácií (hodnoty šmykového modulu a viskozity cesta s vlhkosťou 45% sú uvedené v tabuľke 13.7).
Ako je možné vidieť z tabuľky, so zvyšujúcou sa teplotou ohrevu múky sa zvyšuje šmykový modul cesta. V prípade cesta z múky zohriatej na 150 0 C je to takmer 30-krát viac ako v prípade cesta z neohriatej múky.