На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


Лекции Структурно-механические свойства бродящего теста

Информация:

Тип работы: Лекции. Добавлен: 20.10.2012. Сдан: 2010. Страниц: 6. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


    ГЛАВА 4
    СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БРОДЯЩЕГО  ТЕСТА
    ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БРОДЯЩЕГО  ТЕСТА
      Небродящее  мучное тесто следует считать  материалом, призванным оценивать технологические свойства зерна и муки. Бродящее тесто для указанной цели менее пригодно, так как содержит дрожжи, закваски, газообразные вещества, преимущественно углекислоту, органические кислоты, образующиеся при брожении. Оно является структурным аналогом и предшественником структуры хлебного мякиша, незафиксированной термической обработкой. Количество образующейся в единице объема теста углекислоты зависит от содержания и распределения в нем дрожжевых клеток, энергии их брожения, определяемой массой дрожжей, условиями их жизнедеятельности. Величина пузырьков углекислоты и их количество в объеме определяются газопроницаемостью теста (по С02), зависящей от его структурно-механических свойств.
    Газообразные  вещества, как известно, существенно отличаются от твердых тел и жидкостей меньшей плотностью, большей сжимаемостью, а также зависимостью коэффициента их объемного расширения от температуры. Их наличие в структуре теста увеличивает объем, понижает его плотность, усложняет структуру. Упруго-пластичные деформации бродящего теста протекают в стенках пор его структурированной массы. Для того чтобы рассмотреть влияние газообразной фазы на механические свойства бродящего теста, рассмотрим схему его структуры, приведенной на рис. 21. В ней палочками с круглым концом схематически показаны ПАВ, белки, липоиды и др. Их закругленная часть представляет полярную, а прямой «хвост» — неполярную группу атомов в молекуле.
      Наиболее  вероятными центрами образования первичных  пузырьков С02 в бродящем тесте являются точки сцепления неполярных групп молекул ПАВ, связанных наиболее слабыми силами дисперсионных взаимодействий. Образующиеся в тесте при его брожении газообразные продукты (СО2 и др.) растворяются в свободной воде, адсорбируются на поверхностях молекул гидрофильных полимеров. Их избыток образует пузырьки газа в бродящем тесте. Стенки пузырьков образуют поверхностно- активные вещества. Увеличение количества газообразных продуктов вызывает соответствующее увеличение числа и объема газовых пузырьков, уменьшение толщины их стенок, а также прорыв стенок, диффузию и утечку газа с поверхности теста.
      Этот  сложный процесс образования  структуры бродящего теста, естественно, сопровождается увеличением объема его массы и деформациями сдвига. Накопление множества пузырьков газообразных продуктов приводит к образованию пенообразной структуры бродящего теста, имеющей двойные стенки, образованные поверхностно-активными веществами. Они заполнены массой гидратированных гидрофильных веществ теста, связанных с полярными группами ПАВ стенок пузырьков вторичными химическими связями. Тесто обладает значительной вязкостью и упруго-эластичными свойствами, обеспечивающими его пенообразной структуре достаточную прочность и долговечность, определенную способность течения и удерживания газообразных веществ (воздуха, пара, углекислоты).
      Упруго-пластичные деформации сдвига такой структуры в результате перманентного увеличения объема газовых пузырьков и теста приводят к уменьшению толщины стенок, их разрыву и слиянию (коалесценции) отдельных пузьцрьков с уменьшением общего объема.
    Развитие  упруго-пластичных деформаций сдвига в массе начинающего быстро бродить теста, понижающего свою плотность, происходит при соответствующих пониженных напряжениях, поэтому начальные модули упругости-эластичности сдвига и вязкость такого теста должна быть не выше, чем у небродящего теста. Однако в процессе его брожения и увеличения объема деформации сферических стенок его газовых пор должны сопровождаться ориентацией белков и других полимеров в направлении сдвига и течения, образованием дополнительных межмолекулярных связей между ними и увеличением вязкости теста. Понижение плотности бродящего теста при брожении позволяет белкам полнее реализовать эластичные свойства — понизить модуль упругости-эластичности сдвига. При увеличенной вязкости, сниженном модуле бродящее тесто должно иметь значительно большее отношение этих характеристик, иметь более твердообразную систему, чем небродящее.
      Благодаря перманентному образованию углекислоты  и увеличению таким путем объема бродящее тесто в отличие от не- бродящего является двояко напряженной системой. Силы гравитации его массы при брожении уступают, равны или больше энергии химических реакций образования С02, создающей силы, развивающие и движущие газовые пузырьки вверх по закону Стокса (движения сферических тел в вязкой среде). Количество и размеры пузырьков газа в тесте определяются энергией и скоростью брожения дрожжей, структурно-механическими свойствами теста, его газопроницаемостью.
      Величина  образующегося при брожении пузырька углекислого газа в каждый данный момент будет зависеть от равновесия его растягивающих сил
                                        Р =?r p                                            (4.1)                                                   
    и сжимающих
                                                              P =2?r?                                              (4.2)
               
                      где   ?, r, р, ? соответственно отношение окружности к диаметру   (3, 14), радиус пузырька, избыточное давление и поверхностное натяжение.
      Из  условий равенства уравнений (4.1) и (4.2) следует, что                                                                          
                                                              P=2?/r                                                (4.3)
      Уравнение (4.3) показывает, что в начальный  момент образования газового пузырька, когда его размеры, определяемые радиусом, весьма малы, величина избыточного давления должна быть значительна. С увеличением радиуса пузырьков оно снижается. Соседство пузырьков газа различного радиуса должно сопровождаться диффузией СО2 через стенки в направлении от большего к меньшему давлению и выравниванием его. При наличии определенного избыточного давления и среднего размера газовых пузырьков нетрудно подсчитать, зная вязкость теста, скорость их подъема по упомянутому закону Стокса.
      Согласно  этому закону сила, поднимающая пузырьки газа,
                                                        P =4/3?r g(? -? )                                  (4.4)                            
    преодолевает  силу их трения
                                      P =6?r??                                              (4.5)                              

    где g—константа гравитации;
           ? и ? — плотности газа и теста;
           ?—эффективная структурная вязкость  теста; 
           ?— скорость вертикального движения пузырьков газа в    тесте                                         
    возникающую в массе теста при движении в нем сферического тела (пузырька газа).
        Из  равенства уравнения (4.4) и (4.5) легко  определяется величина скорости
                                                  V=2gr (? -? )/9?                   (4 .6)                                                                                       
        Данное  уравнение имеет большое практическое значение, позволяя установить зависимость скорости увеличения объема бродящего теста от его плотности и вязкости, размера отдельных пор, определяемого также энергией брожения микроорганизмов. Подсчитанная по уравнению скорость увеличения объема пшеничного теста из муки I сорта плотностью 1,2 со средним радиусом пор 1 мм и вязкостью порядка 1 104 Па с составляет около 10 мм/мин. Практические наблюдения показывают, что такое тесто имеет среднюю скорость подъема от 2 до 7 мм/мин. Наибольшая скорость наблюдается в первые часы брожения.
      При наличии в тесте соседних пор, имеющих различные размеры и давление газа, происходят разрыв их стенок и слияние пор (коалесценция); это явление также зависит от скорости брожения и механических свойств теста; по-видимому, большинство пор теста и хлебного мякиша являются незамкнутыми, открытыми. Вследствие явлений диффузии С02 через стенки пор и их разрыва избыточным давлением бродящее тесто теряет углекислоту своей поверхностью: принимая затрату сухих веществ (сахара) на брожение теста, равным в среднем 3% массы муки, при спиртовом брожении на 1 кг муки (или 1,5 кг хлеба) выделяется около 15 г, или примерно 7,5 л С02. Это количество при атмосферном давлении в несколько раз превышает объем газообразных продуктов в указанном объеме хлеба и характеризует их потери при брожении теста.
      В бродящем тесте образуются также  многие другие органические кислоты и спирты, способные изменять растворимость соединений зерна. Таким образом, все изложенное выше показывает, что структура бродящего теста является более сложной, чем у небродящего. Оно должно отличаться от последнего меньшими: плотностью, модулем упругости-эластичности, большей вязкостью и ?/Е (большей способностью сохранения формы), перманентным увеличением объема и кислотности при брожении.
      Пекари  практически издавна характеризовали  хлебопекарные свойства бродящего  теста по его способности к  проявлению упруго-эластичных деформаций после снятия напряжений: «живое» (или упруго-эластичное) «движущееся» после деформации тесто всегда давало хлебные изделия хорошего объема, формы и структуры пористости мякиша в отличие от неподвижного (пластичного) теста, лишенного этих свойств.
      Структура бродящего теста, его механические свойства находятся во взаимной зависимости от сахарообразующей способности муки, а также газообразующей и газоудерживающей (газопроницаемости) способностей теста. Они зависят также от вида, возраста и бродильной способности микроорганизмов — генераторов брожения.
      Это подтверждается данными величин  газообразования и удерживания  теста из муки сортовых пшениц, приведенными в табл. 3.10. При равной в среднем  газообразующей способности муки пшениц первой и второй групп меньшая  абсолютная и относительная газоудерживающая способность теста (и объемный выход хлеба) первой объясняется его более высокими упруго- пластичными свойствами. Вместе с тем меньшая газоудерживающая способность теста (и объемный выход хлеба) из пшениц третьей группы в сравнении с этими характеристиками теста (и хлеба) из пшениц второй, а также первой групп отчасти могут быть отнесены за счет их меньшей газообразующей способности.
    Их относительная (в % к газообразованию) газоудерживающая способность оказалась выше, чем у теста пшениц второй и первой групп, что может быть отнесено за счет наиболее высокого содержания клейковинных белков в пшеницах этой группы. Таким образом, при рассмотрении газоудерживающей способности теста и объемного выхода хлеба приходится учитывать не только механические характеристики теста, но и названные свойства муки. Представлялось целесообразным исследовать и сравнить структуру небродящего и бродящего теста. Последнее является фактическим материалом, из которого делают хлебные изделия из муки разных сортов, отличающиеся физическими показателями качества. Представляло интерес сравнить механические свойства небродящего и бродящего теста из муки разного сорта, а также провести примерное нормирование их у последнего.
      Структурно-механические свойства небродящего и бродящего теста, приготовленного из двух образцов товарной пшеничной муки I и II сортов, приведены в табл. 3.1 и 4.1. 

                                                              Таблица 4.1
    Структурно-механические характеристики теста из пшеничной муки 1 сорта влажностью 44%
         
         
         
        Номер     образца
         
         
        Продолжительность выдержки, ч
         
          Е 10 ,         Па
         
         
        ? 10    Па с
         
           
          ?/Е, с
         
          П, %
         
          Э, %
         
         
        К , %
         
         
        К , %
                   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
 
    Примечание. В числителе приведены данные по небродящему тесту, в знаменателе — по бродящему.
 
    Тесто из пшеничной муки I сорта является менее сложной лабильной структурой, чем тесто из муки II сорта: в нем менее активны процессы гидролиза, меньше содержится сахаров и других соединений, изменяющих во времени упруго-эластичные свойства структуры. По этой причине отличия структуры небродяще- го теста из муки I сорта должны быть наиболее отчетливы.
    Как показывают результаты табл. 4.1, непосредственно после замешивания небродящее тесто обоих образцов имело модули сдвига и вязкость, относительные пластичность и эластичность большие, а ?/Е меньшее, чем у бродящего теста. После 2-часового брожения вязкость теста и ?/Е не уменьшились, как у небродящего теста, а наоборот, увеличились, а пластичность уменьшилась. По указанной причине показатель К имел отрицательную величину, характеризуя не разжижение, а увеличение вязкости структуры.
      Результаты сравнения механических свойств небродящего и бродящего пшеничного теста из двух образцов муки II сорта, приведенные в табл. 3.1, в основном полностью подтверждают закономерности, установленные для теста из муки I сорта; они, однако, представляют несомненный интерес потому, что процесс его выдержки продолжался до 24 ч. Известно, что брожение прессованных хлебопекарных дрожжей при их обычной дозировке (около 1 % к муке) заканчивается обычно на отрезке времени 3—4 ч (продолжительность брожения опары). По истечении этого времени тесто пополняют свежей порцией муки и перемешивают, после чего брожение в нем возобновляется. При отсутствии добавок муки и перемешивания спиртовое брожение уступает кислотному. Такое тесто, приобретая излишние количества этилового спирта и кислот, растворяет белки клейковины (разжижает), теряя углекислоту — уменьшает объем, становится более плотным. Из табл. 3.1 видно, что бродящее тесто после 6 ч и особенно после 24 ч брожения по величинам модулей сдвига, вязкости, относительных пластичности и эластичности приближается к этим показателям небродящего теста. Это показывает, что процессы дрожжевого брожения продолжительностью до 6 ч являются основной причиной существенных отличий структуры бродящего теста от его небродящей структуры. Опытами установлено, что образцы бродящего пшеничного теста из муки I и II сортов имеют структуру, обладающую более совершенными свойствами упругости-эластичности (меньшим модулем сдвига), большей вязкостью и формоустойчивостью (?/Е), а также большей стабильностью во времени в сравнении со структурой небродящего теста. Основной причиной этих отличий следует считать процесс спиртового брожения хлебопекарных дрожжей в бродящем тесте, образование в нем газонаполненных пор, вызывающих перманентное увеличение объема, развитие упруго-пластичных деформаций и упрочнение структуры вследствие ориентации полимеров в плоскостях сдвига. Кислотное брожение в нем менее значительно и, как показано ниже, влияет на эти свойства путем изменений процессов набухания и растворения соединений муки. 

    ЗАВИСИМОСТЬ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БРОДЯЩЕГО ТЕСТА И КАЧЕСТВА ХЛЕБА ОТ ВИДА И СОРТА МУКИ
      Качество хлебных изделий — их объемный выход, форма, структура пористости и другие характеристики, определяются сортом муки и соответственно номируются ГОСТами.
      Структура бродящего теста является непосредственным материалом, из которого получают хлебные изделия путем его термической обработки в печи. Представляло интерес исследование биохимических и структурно-механических свойств бродящего пшеничного теста в зависимости от сорта муки. Для указанной цели семь образцов мягких краснозерных пшениц размалывали на лабораторной мельнице трехсортным помолом с общим выходом в среднем 78%. Затем мы исследовали газообразующую и газоудерживающую способность муки, структурно-механические характеристики сброженного теста после его расстойки, а также сырых клейковинных белков и их содержание в муке, удельный объем (в см3/г) формового, а также HID круглого подового хлеба, выпеченного по ГОСТ 9404—60. Полученные результаты приведены в табл. 4.2. Они показали, что выход сортовой муки даже в условиях лабораторного опытного помола существенно колеблется и тем сильнее, чем выше ее сорт. Таким образом, технология помола зерна должна оказывать влияние на химический состав, следовательно, и на структуру теста. Она является одним из существенных многочисленных факторов, влияющих на качественные показатели муки, теста и хлебных изделий.
           
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

                                                                                             Таблица 4.2                                                
      Биохимические и структурно-механические характеристики
      белков клейковины бродящего теста и хлеба
      (средние данные)
       Примечание. В числителе данные по белкам, в знаменателе – по тесту. 

      Технологические свойства зерна и муки каждого сорта характеризует прежде всего их газообразующая способность. Это свойство характеризует способность зерна и муки превращать химическую энергию окисления углеводов в тепловую  и механическую энергию движения бродящего теста, преодолевающу инерцию его массы. Определение газообразующей способности муки сопровождается учетом количества выделенной С02. Ее количество, задержанное тестом, определяет его. газоудерживание по приросту объема. Этот физико-химический показатель характеризует своим обратным значением газопроницаемость теста по углекислому газу. Последняя зависит от структуры и величины основных упруго-пластичных (Е, ?, ?/Е) характеристик теста. Опыты показали, что газообразующая способность муки значительно увеличивалась от высшего к первому и второму сортам, тогда как объемный выход хлеба, наоборот, понижался.
      Газоудерживающая способность теста находится в прямой зависимости от газообразующей способности; несмотря на это, она в абсолютном и относительном (в % к газообразованию) значениях не увеличивалась, но заметно и закономерно понижалась с понижением сорта муки. Между абсолютным значением удержанного тестом СО и объемными характеристиками хлеба (объемным Выходом, удельным объемом) имеется тесная прямая зависимость. Изложенное позволяет сделать вывод, что данные характеристики качества хлеба определяются в основном не биохимическими, а физико-химическим (газопроницаемостью) и механическими свойствами (?, Е и ?/Е) теста. Последние зависят в основном от соответствующих свойств сырых клейковинных белков и их содержания в тесте.
      Опыты показали, что содержание сырых белков клейковины закономерно увеличивалось с понижением силы зерна и влагоем-кости (вязкости) муки и ее сорта. Структура белков муки высшего сорта имела более значительные величины модуля сдвига, а в среднем — и вязкости, чем структура белков муки I сорта. Это свидетельствует о их большей статистической молекулярной массе. Белки муки I сорта имели величину модуля сдвига и вязкость меньшие, чем эти характеристики белков муки II сорта, но превышали их по величине ?/Е. Это характеризует их большую эластичность и формоустойчивость.
      Газоудерживающая способность теста и объемный выход хлебных изделий прямо зависят от продолжительности периода релаксации напряжений клейковинных белков и теста, или ?/Е. Отношение вязкости к модулю клейковинных белков муки II сорта было значительно меньшим, чем у белков муки высшего и I сортов.
      Газоудерживающая способность теста из сортовой пшеничной муки зависела от соответствующих величин его модуля сдвига и вязкости. Эти характеристики с понижением сорта муки уменьшались аналогично способности газоудерживания.
      Установлено, что бродящее тесто из муки высшего сорта влажностью 44% подобно сырым клейковинным белкам этой муки имело наиболее значительные величины модулей сдвига, вязкости и отношения вязкости к модулю, наименьшую относительную пластичность. Из этого теста были получены хлебные изделия наиболее высокой пористости, удельного объема формового, а также отношения высоты к диаметру подового хлеба. Таким образом, несмотря на значительную вязкость наименьшее газообразование благодаря высокому ?/Е из этой муки получено тесто и хлеб высокого объемного выхода. Высокие величины вязкости и ?/Е способствовали получению подового хлеба с наиболее высоким Н/Д.
      Тесто из муки I сорта влажностью 44% по величинам газоудерживания, механическим характеристикам и качеству хлеба незначительно уступало качеству теста из муки высшего сорта, оно имело пониженные на 14—15% вязкость, ?/Е теста, Н/Д. Это свидетельствует о том, что снижение вязкости теста из муки I сорта способствовало как развитию удельного объема формового, так и увеличению расплываемости подового хлеба.
      Тесто из муки II сорта имело более высокую влажность (45%). Несмотря на наибольшее газообразование, оно значительно уступало тесту высшего и I сортов муки по величинам газоудерживания, вязкости. Отношение вязкости к модулю у этого теста, как и у клейковинных белков, было меньшим, а относительная пластичность более высокой, чем у теста из муки высшего и I сортов. Качество полученных хлебных изделий было гораздо ниже качества изделий из муки высшего и I сортов.
      В целях уточнения влияния структурно-механических характеристик бродящего теста на физические свойства хлебных изделий мы дифференцировали результаты опытов на две группы. Первая группа образцов каждого сорта имела в среднем более высокие, чем среднеарифметические, модули сдвига и вязкость, вторая группа —более низкие. Учтены также характеристики газоудерживания теста и упруго-пластичных свойств сырых клейковинных белков (табл. 4.3). 
     
     
     

                                                                                                                     Таблица 4.3
Усредненные характеристики теста повышенной и пониженной вязкости 
 

      Из табл. 4.3 видно, что удельный объем хлеба из муки высшего сорта не зависит от величины газоудерживающей способности теста, которая для обеих групп образцов оказалась практически одинаковой. Удельный объем хлеба из муки I и II сортов находился в зависимости от несколько более высокой величины газоудерживающей способности теста второй группы образцов. Количество сырой клейковины по обеим группам образцов для всех сортов муки оказалось примерно одинаковым и не могло влиять на показатели качества хлеба.
      Вязкость теста из муки высшего сорта обеих групп образцов оказалась в обратной зависимости, а отношение вязкости к модулю— в прямой зависимости от соответствующих показателей их сырых клейковинных белков, у теста из муки I и II сортов обеих групп образцов — наоборот.
      Отсюда можно сделать вывод, что основные характеристики бродящего теста — вязкость и отношение вязкости к модулю — зависят не только от соответствующих характеристик клейковинных белков, но и влияния других соединений зерна.
      Объемный выход формового, а также H/D подового хлеба в пределах каждого из трех сортов пшеничной муки зависят от вязкости и отношения вязкости к модулю бродящего теста. Вязкость оказывает обратное влияние на величину объемного выхода и прямое влияние на величину H/D. Отношение вязкости к модулю оказывает прямое влияние на обе указанные характеристики качества хлеба.
    и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.