Sifat fisiko-kimia dan struktural-mekanik adonan. Sifat struktural dan mekanik adonan. Sifat memanggang tepung gandum hitam

FITUR STRUKTUR DAN SIFAT MEKANIK Adonan FERMENTASI

Adonan tepung yang tidak difermentasi harus dianggap sebagai bahan yang dirancang untuk mengevaluasi sifat teknologi biji-bijian dan tepung. Adonan yang difermentasi kurang cocok untuk tujuan ini, karena mengandung ragi, kultur starter, zat gas, terutama karbon dioksida, dan asam organik yang terbentuk selama fermentasi. Ini adalah analog struktural dan prekursor dari struktur remah roti, tidak diperbaiki dengan perlakuan panas. Jumlah karbon dioksida yang terbentuk per satuan volume adonan bergantung pada kandungan dan distribusi sel ragi di dalamnya, energi fermentasinya, ditentukan oleh massa ragi, dan kondisi aktivitas vitalnya. Ukuran gelembung karbon dioksida dan kuantitas volumenya ditentukan oleh permeabilitas gas adonan (CO 2), yang bergantung pada sifat struktural dan mekaniknya.

Zat gas, seperti diketahui, berbeda secara signifikan dari zat padat dan cair dalam hal kepadatannya yang lebih rendah, kompresibilitasnya yang lebih besar, dan ketergantungan koefisien muai volumetriknya pada suhu. Kehadiran mereka dalam struktur adonan meningkatkan volume, mengurangi kepadatannya, dan memperumit struktur. Deformasi plastis elastis pada adonan fermentasi terjadi pada dinding pori massa terstrukturnya. Untuk mempertimbangkan pengaruh fase gas pada sifat mekanik adonan fermentasi, perhatikan diagram strukturnya yang ditunjukkan pada Gambar. 21. Di dalamnya, batang dengan ujung bulat secara skematis menunjukkan surfaktan, protein, lipoid, dll. Bagian bulatnya melambangkan gugus polar, dan “ekor” lurus melambangkan gugus atom nonpolar dalam suatu molekul.

Pusat yang paling mungkin untuk pembentukan gelembung CO2 primer dalam adonan fermentasi adalah titik adhesi kelompok molekul surfaktan non-polar yang terikat oleh gaya interaksi dispersi yang paling lemah. Produk gas (CO 2 dan lain-lain) yang terbentuk dalam adonan selama fermentasi larut dalam air bebas dan teradsorpsi pada permukaan molekul polimer hidrofilik. Kelebihannya membentuk gelembung gas dalam adonan fermentasi. Dinding gelembung membentuk surfaktan. Peningkatan jumlah produk gas menyebabkan peningkatan jumlah dan volume gelembung gas, penurunan ketebalan dindingnya, serta terobosan dinding, difusi dan kebocoran gas dari permukaan adonan.

Proses kompleks pembentukan struktur adonan fermentasi ini secara alami disertai dengan peningkatan volume massa dan deformasi geser. Akumulasi banyak gelembung produk gas menyebabkan pembentukan struktur seperti busa pada adonan fermentasi, yang memiliki dinding ganda yang dibentuk oleh surfaktan. Mereka diisi dengan massa zat adonan hidrofilik terhidrasi yang terhubung ke kelompok surfaktan polar dari dinding gelembung melalui ikatan kimia sekunder. Adonan memiliki viskositas dan sifat elastis-elastis yang signifikan, memberikan struktur seperti busa dengan kekuatan dan daya tahan yang cukup, kemampuan tertentu untuk mengalir dan menahan zat gas (udara, uap, karbon dioksida).

Deformasi geser plastik-elastis dari struktur seperti itu sebagai akibat dari peningkatan permanen dalam volume gelembung gas dan adonan menyebabkan penurunan ketebalan dinding, pecahnya dan penggabungan (penggabungan) gelembung-gelembung individu dengan penurunan dalam volume keseluruhan.

Perkembangan deformasi geser elastis-plastik pada massa adonan yang mulai berfermentasi dengan cepat, mengurangi kepadatannya, terjadi pada tekanan yang rendah, oleh karena itu modulus elastisitas geser awal dan viskositas adonan tersebut tidak boleh lebih tinggi dari pada adonan non-fermentasi. adonan. Namun, selama fermentasi dan peningkatan volume, deformasi dinding bola pori-pori gasnya harus disertai dengan orientasi protein dan polimer lain ke arah geser dan aliran, pembentukan ikatan antarmolekul tambahan di antara mereka dan peningkatan dalam kekentalan adonan. Mengurangi kepadatan adonan fermentasi selama fermentasi memungkinkan protein untuk lebih menyadari sifat elastisnya - menurunkan modulus elastisitas geser. Dengan peningkatan viskositas dan penurunan modulus, adonan yang difermentasi seharusnya memiliki rasio karakteristik ini yang jauh lebih tinggi dan memiliki sistem yang lebih padat daripada adonan yang tidak difermentasi.

Karena pembentukan karbon dioksida secara permanen dan dengan demikian meningkatkan volume, adonan yang difermentasi, tidak seperti adonan yang tidak difermentasi, merupakan sistem tekanan ganda. Gaya gravitasi massanya selama fermentasi lebih rendah, sama dengan atau lebih besar dari energi reaksi kimia pembentukan CO 2, yang menciptakan gaya yang mengembangkan dan menggerakkan gelembung gas ke atas menurut hukum Stokes (pergerakan benda bulat dalam media kental). Jumlah dan ukuran gelembung gas dalam adonan ditentukan oleh energi dan laju fermentasi ragi, sifat struktural dan mekanik adonan, serta permeabilitas gasnya.

Besar kecilnya gelembung karbon dioksida yang terbentuk selama fermentasi pada suatu saat akan bergantung pada keseimbangan gaya tariknya

=π Rp (4.1)

dan tekan

P =2π rσ (4.2)

di mana π, R , R , σ - masing-masing, rasio keliling terhadap diameter (3, 14), jari-jari gelembung, tekanan berlebih, dan tegangan permukaan.

Dari kondisi persamaan persamaan (4.1) dan (4.2) berikut ini

P =2 σ / R (4.3)

Persamaan (4.3) menunjukkan bahwa pada saat awal terbentuknya gelembung gas, bila dimensinya yang ditentukan oleh jari-jarinya sangat kecil, maka kelebihan tekanannya harus signifikan. Semakin besar radius gelembung, semakin kecil. Kedekatan gelembung gas dengan jari-jari yang berbeda harus disertai dengan difusi CO 2 melalui dinding dalam arah dari tekanan yang lebih tinggi ke tekanan yang lebih rendah dan pemerataannya. Dengan adanya tekanan berlebih tertentu dan ukuran rata-rata gelembung gas, tidak sulit untuk menghitung, mengetahui viskositas adonan, laju kenaikannya menurut hukum Stokes tersebut.

Menurut hukum ini, gaya yang menimbulkan gelembung gas adalah

P =4/3π rg ( ρ - ρ ) (4.4)

mengatasi kekuatan gesekan mereka

P =6 πrηυ (4.5)

dimana g adalah konstanta gravitasi;

ρ dan ρ - kepadatan gas dan adonan;

η adalah viskositas struktural efektif adonan;

υ - kecepatan pergerakan vertikal gelembung gas dalam adonan

timbul pada massa adonan ketika benda bulat (gelembung gas) bergerak di dalamnya.

Dari persamaan persamaan (4.4) dan (4.5), nilai kecepatan mudah ditentukan

V =2 gr ( ρ - ρ )/9 η (4 .6)

Persamaan ini sangat penting secara praktis, memungkinkan kita untuk menetapkan ketergantungan laju peningkatan volume adonan fermentasi pada kepadatan dan viskositasnya, ukuran pori-pori individu, yang juga ditentukan oleh energi fermentasi mikroorganisme. Laju pertambahan volume adonan terigu berbahan tepung mutu I dengan massa jenis 1,2 dengan radius pori rata-rata 1 mm dan kekentalan sekitar 110 4 Pas dihitung dengan persamaan sekitar 10 mm/menit. Pengamatan praktis menunjukkan bahwa adonan tersebut mempunyai kecepatan naik rata-rata 2 sampai 7 mm/menit. Kecepatan tertinggi diamati pada jam-jam pertama fermentasi.

Jika terdapat pori-pori tetangga dalam adonan yang memiliki ukuran dan tekanan gas berbeda, dindingnya akan pecah dan pori-pori tersebut menyatu (penggabungan); fenomena ini juga bergantung pada laju fermentasi dan sifat mekanik adonan; Ternyata sebagian besar pori-pori adonan dan remah roti tidak tertutup, terbuka. Karena fenomena difusi CO 2 melalui dinding pori-pori dan pecahnya pori-pori karena tekanan berlebih, adonan fermentasi kehilangan karbon dioksida di permukaannya: konsumsi bahan kering (gula) untuk fermentasi adonan sama dengan rata-rata 3 % dari massa tepung, dengan fermentasi alkohol per 1 kg tepung (atau 1,5 kg roti) melepaskan sekitar 15 g, atau sekitar 7,5 liter CO 2 . Jumlah ini pada tekanan atmosfer beberapa kali lebih besar dari volume produk gas dalam volume roti tertentu dan menjadi ciri kehilangannya selama fermentasi adonan.

Adonan yang difermentasi juga menghasilkan banyak asam organik dan alkohol lainnya yang dapat mengubah kelarutan senyawa biji-bijian. Dengan demikian, semua hal di atas menunjukkan bahwa struktur adonan yang difermentasi lebih kompleks dibandingkan dengan adonan yang tidak difermentasi. Ini harus berbeda dari yang terakhir dalam kepadatan yang lebih rendah, modulus elastisitas, viskositas yang lebih tinggi dan η/E (kemampuan yang lebih besar untuk mempertahankan bentuk), peningkatan volume dan keasaman yang permanen selama fermentasi.

Pembuat roti telah lama mengkarakterisasi sifat pemanggangan dari adonan yang difermentasi dengan kemampuannya untuk menunjukkan deformasi elastis-elastis setelah menghilangkan stres: adonan "hidup" (atau elastis-elastis) "bergerak" setelah deformasi selalu menghasilkan produk roti dengan volume yang baik , bentuk dan struktur porositas remah, berbeda dengan adonan tidak bergerak (plastik) yang tidak memiliki sifat-sifat ini.

Struktur adonan fermentasi dan sifat mekaniknya saling bergantung pada kemampuan tepung membentuk gula, serta kemampuan adonan membentuk gas dan menahan gas (permeabilitas gas). Mereka juga bergantung pada jenis, umur dan kemampuan fermentasi mikroorganisme - generator fermentasi.

Hal ini dibuktikan dengan data nilai pembentukan gas dan retensi adonan tepung terigu varietas yang diberikan pada Tabel. 3.10. Dengan rata-rata kemampuan pembentukan gas tepung terigu kelompok pertama dan kedua sama, maka kemampuan menahan gas absolut dan relatif yang lebih rendah dari adonan (dan hasil volumetrik roti) kelompok pertama dijelaskan oleh elastisitas-plastiknya yang lebih tinggi. properti. Pada saat yang sama, kapasitas menahan gas yang lebih rendah dari adonan (dan hasil volumetrik roti) dari gandum kelompok ketiga dibandingkan dengan karakteristik adonan (dan roti) dari gandum kelompok kedua dan pertama sebagian dapat dikaitkan dengan kemampuan pembentukan gasnya yang lebih rendah.

Kapasitas retensi gas relatifnya (dalam % pembentukan gas) ternyata lebih tinggi dibandingkan adonan gandum kelompok kedua dan pertama, yang dapat dikaitkan dengan kandungan protein gluten tertinggi dalam gandum kelompok ini. Oleh karena itu, ketika mempertimbangkan kapasitas menahan gas dari adonan dan hasil volumetrik roti, perlu untuk mempertimbangkan tidak hanya karakteristik mekanik adonan, tetapi juga sifat-sifat tepung yang disebutkan. Tampaknya tepat untuk menyelidiki dan membandingkan struktur adonan yang tidak difermentasi dan difermentasi. Yang terakhir adalah bahan sebenarnya dari mana produk roti dibuat dari berbagai jenis tepung, yang berbeda dalam indikator kualitas fisik. Sangat menarik untuk membandingkan sifat mekanik adonan non-fermentasi dan fermentasi yang terbuat dari berbagai jenis tepung, serta kira-kira menstandarkannya untuk tepung tersebut.

Sifat struktural dan mekanik adonan non-fermentasi dan fermentasi yang dibuat dari dua sampel tepung terigu komersial grade I dan II diberikan dalam Tabel. 3.1 dan 4.1.

Tabel 4.1

Sifat struktur dan mekanik adonan berbahan dasar tepung terigu mutu 1 dengan kadar air 44%

Nomor sampel	Durasi pemaparan, h

Catatan. Pembilangnya menunjukkan data adonan yang tidak difermentasi, dan penyebutnya menunjukkan data adonan yang difermentasi.

Adonan yang terbuat dari tepung terigu tingkat I memiliki struktur labil yang tidak terlalu rumit dibandingkan adonan yang terbuat dari tepung terigu tingkat II: adonan tersebut mengandung proses hidrolisis yang kurang aktif, mengandung lebih sedikit gula dan senyawa lain yang mengubah sifat elastis struktur seiring waktu. Oleh karena itu, perbedaan struktur adonan non-fermentasi yang terbuat dari tepung grade I harus sangat jelas.

Seperti yang ditunjukkan oleh hasil Tabel 1. 4.1, segera setelah diuleni, adonan non-fermentasi kedua sampel memiliki modulus geser dan viskositas, plastisitas dan elastisitas relatif besar, dan η/E lebih kecil dibandingkan adonan fermentasi. Setelah 2 jam fermentasi, kekentalan adonan dan /E tidak mengalami penurunan seperti pada adonan yang tidak difermentasi, namun sebaliknya meningkat dan plastisitasnya menurun. Oleh karena itu, indikatornya KE memiliki nilai negatif, yang tidak mencirikan pencairan, tetapi peningkatan viskositas struktur.

Hasil perbandingan sifat mekanik adonan terigu tanpa fermentasi dan fermentasi dari dua sampel tepung grade II disajikan pada Tabel. 3.1, pada dasarnya mengkonfirmasi sepenuhnya pola yang dibuat untuk adonan yang terbuat dari tepung tingkat I; Namun tidak diragukan lagi menarik karena proses penuaannya berlangsung hingga 24 jam. Diketahui bahwa fermentasi ragi roti yang dipres dengan takaran biasa (sekitar 1% tepung) biasanya berakhir dalam jangka waktu 3-4 jam. (lamanya fermentasi adonan) . Setelah waktu ini, adonan diisi kembali dengan tepung segar dan diaduk, setelah itu fermentasi di dalamnya dilanjutkan. Dengan tidak adanya bahan tambahan dan pengadukan tepung, fermentasi alkohol lebih rendah daripada fermentasi asam. Adonan seperti itu, memperoleh etil alkohol dan asam dalam jumlah berlebihan, melarutkan protein gluten (mencair), kehilangan karbon dioksida - mengurangi volume dan menjadi lebih padat. Dari meja 3.1 jelas bahwa adonan yang difermentasi setelah 6 jam dan terutama setelah 24 jam fermentasi dalam hal modulus geser, viskositas, plastisitas relatif dan elastisitas mendekati indikator adonan non-fermentasi. Hal ini menunjukkan bahwa proses fermentasi ragi yang berlangsung hingga 6 jam menjadi penyebab utama perbedaan signifikan struktur adonan fermentasi dengan struktur non-fermentasi. Eksperimen telah menetapkan bahwa sampel adonan gandum yang difermentasi dari tepung grade I dan II memiliki struktur yang memiliki sifat elastisitas lebih tinggi (modulus geser lebih rendah), viskositas dan stabilitas dimensi (η/E) lebih besar, serta stabilitas lebih besar dari waktu ke waktu dalam dibandingkan dengan struktur adonan yang tidak dapat difermentasi. Alasan utama perbedaan ini harus dipertimbangkan proses fermentasi alkohol ragi roti dalam adonan fermentasi, pembentukan pori-pori berisi gas di dalamnya, menyebabkan peningkatan volume yang permanen, perkembangan deformasi elastis-plastik dan penguatan struktur. karena orientasi polimer pada bidang geser. Fermentasi asam di dalamnya kurang signifikan dan, seperti ditunjukkan di bawah, mempengaruhi sifat-sifat ini dengan mengubah proses pembengkakan dan pembubaran senyawa tepung.

KETERGANTUNGAN SIFAT MEKANIK FERMENTASI Adonan DAN KUALITAS ROTI TERHADAP JENIS DAN KADAR TEPUNG

Kualitas produk roti - hasil volumetrik, bentuk, struktur porositas, dan karakteristik lainnya ditentukan oleh jenis tepung dan dinilai berdasarkan GOST.

Struktur adonan fermentasi merupakan bahan langsung dari mana produk roti dihasilkan melalui perlakuan panas di dalam oven. Menarik untuk mempelajari sifat biokimia dan struktur-mekanik adonan gandum yang difermentasi tergantung pada jenis tepungnya. Untuk tujuan ini, tujuh sampel gandum lunak berbutir merah digiling di pabrik laboratorium menggunakan penggilingan tiga tingkat dengan hasil total rata-rata 78%. Kemudian kami menyelidiki kapasitas pembentukan gas dan menahan gas dari tepung, karakteristik struktural dan mekanik adonan yang difermentasi setelah pemeriksaan, serta protein gluten mentah dan kandungannya dalam tepung, volume spesifik (dalam cm 3 /g) cetakan. roti, serta HID roti bundar yang dipanggang sesuai dengan GOST 9404-60. Hasil yang diperoleh ditunjukkan pada tabel. 4.2. Mereka menunjukkan bahwa hasil tepung varietas, bahkan di bawah kondisi penggilingan eksperimental laboratorium, berfluktuasi secara signifikan dan semakin kuat, semakin tinggi kualitasnya. Jadi, teknologi penggilingan biji-bijian harus mempengaruhi komposisi kimia, dan juga struktur adonan. Ini adalah salah satu dari banyak faktor penting yang mempengaruhi indikator kualitas produk tepung, adonan dan roti.

Tabel 4.2

Karakteristik biokimia dan struktural-mekanik

protein gluten dari adonan dan roti yang difermentasi

(data rata-rata)

Catatan. Pembilangnya berisi data protein, penyebutnya berisi data tes.

Sifat teknologi biji-bijian dan tepung dari setiap varietas dicirikan terutama oleh kemampuannya dalam membentuk gas. Sifat ini mencirikan kemampuan biji-bijian dan tepung untuk mengubah energi kimia oksidasi karbohidrat menjadi energi termal dan mekanik pergerakan adonan fermentasi, mengatasi kelembaman massanya. Penentuan kemampuan pembentukan gas suatu tepung disertai dengan memperhitungkan jumlah CO2 yang dikeluarkan. Jumlah yang ditahan oleh tes menentukannya. retensi gas dengan peningkatan volume. Indikator fisikokimia ini dicirikan oleh nilai kebalikan dari permeabilitas gas uji terhadap karbon dioksida. Yang terakhir ini bergantung pada struktur dan ukuran plastik elastis utama (E, η, η/E) karakteristik pengujian. Percobaan menunjukkan bahwa kemampuan pembentukan gas tepung meningkat secara signifikan dari yang tertinggi ke kelas satu dan dua, sedangkan hasil volumetrik roti justru menurun.

Kapasitas adonan menahan gas berbanding lurus dengan kemampuan membentuk gas; meskipun demikian, nilai tersebut tidak meningkat secara absolut dan relatif (% pembentukan gas), tetapi menurun secara nyata dan alami seiring dengan menurunnya kadar tepung. Terdapat hubungan langsung yang erat antara nilai absolut CO yang ditahan oleh adonan dan karakteristik volumetrik roti (volume Hasil, volume spesifik). Hal di atas memungkinkan kita untuk menyimpulkan bahwa karakteristik kualitas roti ini ditentukan terutama bukan oleh biokimia, tetapi oleh fisikokimia (permeabilitas gas) dan sifat mekanik (η, E dan η/E) adonan. Yang terakhir ini terutama bergantung pada sifat-sifat yang sesuai dari protein gluten mentah dan kandungannya dalam adonan.

Eksperimen menunjukkan bahwa kandungan protein gluten mentah meningkat secara alami seiring dengan penurunan kekuatan butiran dan kapasitas menahan kelembapan (viskositas) tepung dan variasinya. Struktur protein tepung premium memiliki nilai modulus geser dan rata-rata viskositas yang lebih tinggi dibandingkan struktur protein tepung grade satu. Hal ini menunjukkan berat molekul statistiknya lebih tinggi. Protein tepung grade I memiliki modulus geser dan viskositas yang lebih rendah dibandingkan karakteristik protein tepung grade II, tetapi melebihinya dalam hal η/E. Hal ini mencirikan elastisitas dan stabilitas dimensinya yang lebih besar.

Kapasitas adonan dalam menahan gas dan hasil volumetrik produk roti secara langsung bergantung pada durasi periode relaksasi stres protein gluten dan adonan, atau η/E. Rasio viskositas terhadap modulus protein gluten tepung grade II jauh lebih rendah dibandingkan protein tepung premium dan grade I.

Kapasitas menahan gas dari adonan yang terbuat dari tepung terigu berkualitas tinggi bergantung pada nilai modulus geser dan viskositasnya. Karakteristik ini menurun seiring dengan menurunnya kadar tepung, serupa dengan kemampuan retensi gas.

Telah ditetapkan bahwa adonan fermentasi dari tepung premium dengan kadar air 44%, seperti protein gluten mentah dari tepung ini, memiliki nilai modulus geser, viskositas dan rasio viskositas terhadap modulus yang paling signifikan, dan relatif terendah. keliatan. Dari adonan ini diperoleh produk roti dengan porositas tertinggi, volume spesifik roti yang dicetak, dan perbandingan tinggi terhadap diameter perapian roti. Jadi, meskipun viskositasnya signifikan, pembentukan gas paling sedikit karena tingginya η/E diperoleh dari tepung ini menjadi adonan dan roti dengan hasil volumetrik yang tinggi. Tingginya nilai viskositas dan η/E berkontribusi pada produksi roti bakar dengan N/A tertinggi.

Adonan yang terbuat dari tepung terigu grade I dengan kadar air 44% sedikit lebih rendah dalam hal retensi gas, sifat mekanik dan kualitas roti dibandingkan adonan yang terbuat dari tepung premium; memiliki viskositas, η/E adonan, N/A berkurang 14 -15%. Hal ini menunjukkan bahwa penurunan kekentalan adonan berbahan dasar tepung terigu grade I berkontribusi terhadap peningkatan volume spesifik roti cetakan dan peningkatan daya sebar roti perapian.

Adonan berbahan tepung terigu grade II memiliki kadar air lebih tinggi (45%). Meskipun pembentukan gasnya paling besar, adonan ini secara signifikan lebih rendah daripada adonan tepung tertinggi dan kelas satu dalam hal retensi gas dan viskositas. Rasio viskositas terhadap modulus adonan ini, seperti halnya protein gluten, lebih rendah, dan plastisitas relatifnya lebih tinggi dibandingkan adonan yang terbuat dari tepung premium dan grade I. Kualitas produk roti yang dihasilkan jauh lebih rendah dibandingkan dengan kualitas produk berbahan tepung premium dan grade satu.

Untuk memperjelas pengaruh karakteristik struktural dan mekanik adonan fermentasi terhadap sifat fisik produk roti, kami membedakan hasil percobaan menjadi dua kelompok. Kelompok sampel pertama dari masing-masing varietas rata-rata memiliki modulus geser dan viskositas yang lebih tinggi daripada rata-rata aritmatika, sedangkan kelompok kedua memiliki modulus geser dan viskositas yang lebih rendah. Karakteristik retensi gas pada adonan dan sifat elastis-plastik dari protein gluten mentah juga diperhitungkan (Tabel 4.3).

Tabel 4.3

Rata-rata karakteristik adonan dengan kekentalan tinggi dan rendah

Dari meja 4.3 Jelas bahwa volume spesifik roti berbahan tepung premium tidak bergantung pada nilai kapasitas menahan gas adonan, yang ternyata hampir sama untuk kedua kelompok sampel. Volume spesifik roti yang terbuat dari tepung grade I dan II bergantung pada kapasitas menahan gas yang sedikit lebih tinggi dari adonan kelompok sampel kedua. Jumlah gluten mentah pada kedua kelompok sampel untuk semua jenis tepung ternyata kurang lebih sama dan tidak mempengaruhi indikator kualitas roti.

Viskositas adonan yang terbuat dari tepung premium dari kedua kelompok sampel ternyata berbanding terbalik, dan rasio viskositas terhadap modulus berbanding lurus dengan indikator yang sesuai dari protein gluten mentahnya; untuk adonan yang terbuat dari tepung grade I dan II dari kedua kelompok sampel, justru sebaliknya.

Dari sini kita dapat menyimpulkan bahwa karakteristik utama adonan fermentasi - viskositas dan rasio viskositas terhadap modulus - tidak hanya bergantung pada karakteristik protein gluten yang sesuai, tetapi juga pada pengaruh senyawa biji-bijian lainnya.

Hasil volumetrik roti yang dicetak, serta H/D roti perapian dalam masing-masing dari tiga jenis tepung terigu, bergantung pada viskositas dan rasio viskositas terhadap modulus adonan fermentasi. Viskositas mempunyai pengaruh terbalik terhadap hasil volumetrik dan berpengaruh langsung terhadap nilai H/D. Rasio viskositas terhadap modulus mempunyai dampak langsung terhadap kedua karakteristik kualitas roti tersebut.

Besarnya pengaruh viskositas dan perbandingan viskositas terhadap modulus terhadap indikator fisik dan mekanik kualitas roti dapat bersifat tidak seimbang dan saling berarah. Hal ini bergantung pada besarnya karakteristik struktur adonan dan cara pemrosesan teknologinya. Meskipun demikian, data pada Tabel. 4.3 memungkinkan untuk menjelaskan hasil yang diperoleh tidak hanya berdasarkan jenis tepung, tetapi juga oleh ketergantungan pada nilai viskositas dan rasio viskositas terhadap modulus adonan. Dengan demikian, perbedaan yang signifikan dalam volume spesifik roti cetakan dan roti H/D yang terbuat dari tepung premium, kelas I atau II dengan viskositas adonan yang kira-kira sama harus dijelaskan terutama oleh nilai rasio viskositas terhadap modulus yang tidak sama. . Hasil yang kami peroleh memungkinkan kami untuk menyatakan bahwa jenis biji-bijian, yang digiling bahkan menurut skema teknologi yang sama, mempengaruhi retensi gas dan sifat struktural dan mekanik adonan yang diperoleh dari setiap jenis tepung tiga tingkat. Viskositas dan perbandingan kekentalan terhadap modulus adonan fermentasi yang terbuat dari tepung terigu mutu tinggi dapat digunakan sebagai ciri-ciri yang menentukan sifat fisik dan mekanik roti pan dan perapian. Oleh karena itu, tampaknya tepat untuk menentukan dan menstandardisasinya untuk adonan sederhana yang terbuat dari tepung komersial dari varietas utama, yang diproduksi di perusahaan Moskow dalam kondisi produksi teknologi saat ini.

Melalui pengukuran massa karakteristik plastik elastis dari adonan siap potong yang difermentasi dan pemrosesan statistik hasilnya, nilai viskositas rata-rata optimal (M±δ) dan rasio viskositas terhadap modulus ditetapkan untuk tiga jenis gandum komersial dan tepung gandum hitam (Tabel 4.4).

Tabel 4.4

Rata-rata nilai optimal viskositas dan η/E adonan fermentasi (D=0,003 s)

	Kadar air adonan,%
Gandum yang saya kelas


mengelupas

Membandingkan data pada Tabel. 4.4. dan 3.14, terlihat bahwa adonan fermentasi yang terbuat dari tepung terigu mutu I mempunyai sifat seperti pada tabel. 3.1 dan 4.1 jauh lebih besar, dan adonan gandum hitam dari kedua jenis tersebut memiliki nilai viskositas dan rasio viskositas terhadap modulus yang lebih rendah dibandingkan adonan yang tidak dapat difermentasi.

Alasan utama penurunan viskositas dan rasio viskositas terhadap modulus adonan fermentasi yang terbuat dari tepung gandum hitam harus dipertimbangkan karena pelarutan senyawanya oleh asam adonan.

Studi tentang pengaruh pengasaman dengan asam laktat pada adonan yang tidak dapat difermentasi dari tiga sampel tepung gandum hitam menunjukkan bahwa semua sampel adonan yang diasamkan (sesuai standar fermentasi) memiliki viskositas dan rasio viskositas terhadap modulus yang lebih rendah dibandingkan dengan adonan yang tidak diasamkan. adonan. Hal ini termasuk peptisasi parsial protein pembengkakan dan senyawa gandum hitam lainnya dengan larutan asam organik.

PENGARUH METODE PENGUJIAN MODERN TERHADAP SIFAT MEKANIK Adonan DAN KUALITAS ROTI

PRODUK

Dalam beberapa tahun terakhir, pekerjaan telah dilakukan di Uni Soviet dan luar negeri yang menunjukkan kemungkinan pengurangan konsumsi tepung dan waktu untuk menyiapkan produk roti. Hal ini dicapai dengan menggunakan skema teknologi yang memberikan dampak mekanis pada adonan dan adonan, mengaktifkan fermentasinya. Dasar dari skema tersebut adalah penggunaan spons cair berukuran besar (kelembaban sekitar 70%) atau spons tebal (kelembaban 40-50%).

Adonan cair memiliki kekentalan 1-2 desimal lebih rendah dibandingkan adonan kental; yang terakhir sulit untuk dipompa ke atas; Setelah fermentasi, mereka diencerkan dengan air. Telah ditetapkan bahwa adonan yang diencerkan memiliki viskositas yang jauh lebih rendah daripada adonan yang tidak diencerkan dengan kadar air yang sesuai; Selama fermentasi, kekentalan adonan menurun.

Mengurangi durasi fermentasi adonan dan adonan dicapai dengan paparan intens yang lebih lama selama proses pengadukan. Pada saat yang sama, jumlah protein gluten yang dicuci dari adonan berkurang, kandungan senyawa nitrogen dan karbohidrat yang larut dalam air meningkat, daya serang pati oleh amilase dan aktivitas fermentasi ragi meningkat. Proses-proses ini meningkatkan hasil volumetrik adonan dan roti, memperbaiki struktur porositas remah, dan bentuk produk perapian.

Karakteristik produk roti ini juga ditingkatkan dengan tambahan pemrosesan mekanis pada adonan selama proses pemotongan. Namun pengolahan mekanis yang berlebihan dapat menyebabkan penurunan sifat fisik dan mekanik produk, sehingga perlu dilakukan optimalisasi. Nilai kerja spesifik diusulkan sebagai kriteria tingkat dampak mekanis pada adonan saat menguleninya. Ini bervariasi tergantung pada kapasitas kelembaban tepung dari 12 hingga 50 J/g.

Berdasarkan uraian di atas, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut.

Adonan yang difermentasi, tidak seperti adonan yang tidak difermentasi, adalah sistem dispersi koloidal bertekanan ganda yang lebih kompleks, termasuk fase gas, yang oleh karena itu kepadatannya berkurang. Massa berpori seperti busa, terus-menerus membentuk CO 2, meningkatkan volume - ia menyatu karena pemerataan tekanan pori-pori tetangga dengan ukuran berbeda, membentuk struktur terbuka; di dalamnya, menurut hukum Stokes, pori-pori terbesar bergerak terus menerus ke atas menuju permukaan adonan dan melepaskan karbon dioksida. Dalam proses pembentukan pori, peningkatan volume karena tegangan kecil dan deformasi geser yang lambat, struktur adonan fermentasi menjadi elastis, meningkatkan viskositas dan η/E.

Adonan fermentasi yang terbuat dari tepung terigu grade I dan II berbeda dengan adonan non-fermentasi dengan nilai modulus geser yang lebih rendah, plastisitas relatif (elastisitas lebih besar), viskositas lebih tinggi dan rasio viskositas terhadap modulus, serta stabilitas dan peningkatan. karakteristik ini selama proses fermentasi setelah diuleni. Perbedaan yang lebih signifikan terjadi pada adonan yang terbuat dari tepung grade I, yang memiliki kadar air 3-4% lebih sedikit dibandingkan adonan yang terbuat dari tepung grade II, dan komposisi kimianya berbeda.

Adonan fermentasi yang terbuat dari kertas dinding dan tepung gandum hitam kupas berbeda dengan adonan non-fermentasi karena memiliki modulus geser yang lebih besar, viskositas lebih rendah, dan rasio viskositas terhadap modulus lebih rendah. Hal ini dijelaskan oleh pengaruh konsentrasi asam organik yang signifikan di dalamnya, yang sebagian melarutkan protein pembengkakan dan polimer butiran lainnya.

Sifat struktural dan mekanik adonan gandum yang difermentasi dan protein gluten mentah dari tepung dengan kadar tertinggi, I dan II, diperoleh dari satu butir dengan penggilingan tiga tingkat, viskositas, serta rasio viskositas terhadap modulus berbeda secara signifikan: mereka menentukan kapasitas menahan gas adonan, hasil volumetrik adonan yang dicetak, serta H/D roti perapian. Dengan menurunnya kadar tepung, viskositas dan rasio viskositas terhadap modulus protein gluten dan retensi gas adonan, maka rendemen volumetrik roti, porositas dan H/D menurun. Perbedaan paling signifikan dalam karakteristik adonan, protein gluten dan roti diamati antara tepung kelas I dan II.

Pada masing-masing variasi, viskositas adonan fermentasi mempunyai pengaruh yang berbanding terbalik terhadap perkembangan volumenya (retensi gas), hasil volumetrik roti dan pengaruh langsung terhadap H/D roti. Rasio viskositas terhadap modulus adonan berdampak langsung pada kedua parameter roti. Jenis butiran dalam beberapa hal mempengaruhi sifat struktural dan mekanik adonan yang terbuat dari tepung masing-masing jenis.

Dianjurkan untuk menormalkan dan mengatur sifat-sifat adonan fermentasi yang terdaftar untuk mengontrol dan mengelolanya. Sebagai perkiraan norma adonan yang terbuat dari tepung terigu grade I, wallpaper rye dan tepung kupas, Anda dapat menggunakan hasil Tabel. 4.4.

PENGARUH PEMANASAN TERHADAP SIFAT MEKANIK Adonan. SIFAT MEKANIK ROTI

Proses produksi produk roti diselesaikan dengan memanaskan massa adonan fermentasi dari 30 hingga 100°C dalam kondisi gradien panas dan perpindahan massa yang besar.

Perlakuan panas selama pemanggangan dalam kisaran suhu tertentu secara signifikan mempengaruhi aktivitas proses biokimia, mengubah konformasi molekul polimer butiran utama, sifat hidrofiliknya, serta sifat mekanik adonan; kandungan air bebas dalam struktur berkurang, adonan kehilangan kemampuannya untuk mengalir di bawah tekanan gaya gravitasi massa. Kemudian struktur plastik-elastis adonan berubah menjadi struktur agar-agar plastik elastis-rapuh dari remah roti. Harus diasumsikan bahwa deformasi plastisnya terjadi terutama pada laju deformasi yang rendah akibat relaksasi tegangan, dan pada laju yang tinggi sebagai akibat dari fenomena kerapuhan, rusaknya kontinuitas dinding pori-pori jeli-pati protein pekat - remah di daerah elastis. Dalam hal ini, ketika mempelajari sifat mekanik remah roti, seseorang harus membatasi diri pada nilai deformasi dan kecepatannya yang sekecil mungkin. Alih-alih deformasi geser, disarankan untuk menggunakan deformasi kompresi uniaksial dari struktur remah berpori seperti busa.

Pemanasan meningkatkan pergerakan termal molekul senyawa kimia. Dalam larutan polimer, ini mengurangi koefisien gesekan internal (viskositas). Ketergantungan terbalik dari viskositas larutan polimer pada suhu ditentukan oleh persamaan empiris Arrhenius yang terkenal

η=Ae

dimana A adalah konstanta yang bergantung pada sifat-sifat zat;

e adalah basis logaritma natural;

T - suhu absolut;

K - konstanta gas;

E - energi aktivasi (usaha yang dikeluarkan untuk partikel yang bergerak).

Namun persamaan ini hanya berlaku untuk larutan dengan konsentrasi rendah dan asalkan tidak terjadi perubahan signifikan pada bentuk molekul polimer. Konsentrasi polimer butiran utama - protein gluten dan pati - dalam adonan roti sangat tinggi, dan perlakuan panasnya mengubah bentuk molekul, serta kemampuan polimer butiran utama ini untuk berinteraksi dengan pelarut - air. Ukuran dan bentuk molekulnya juga berubah selama hidrolisis dan fermentasi oleh enzim mikroorganisme biji-bijian dan adonan.

Semua proses tersebut dapat mempengaruhi struktur dan mengubah sifat mekanik adonan. Oleh karena itu, penerapan persamaan Arrhenius untuk struktur adonan diharapkan diperbolehkan dalam kisaran suhu yang sangat terbatas. Ketergantungan sifat adonan pada suhu pada rentang yang luas lebih kompleks. Mari kita pertimbangkan secara lebih rinci kemungkinan pengaruhnya terhadap sifat-sifat ini: memanaskan adonan selama memanggang dan mengubahnya menjadi remah roti terjadi dalam dua tahap utama. Pada tahap awal pemanasan adonan hingga 50-60°C, sistem enzim adonan diaktifkan, kandungan senyawa yang larut dalam air di dalamnya meningkat, yang dapat membuat struktur menjadi plastis dan, bersamaan dengan peningkatan pergerakan termal molekul, mengurangi viskositas dan meningkatkan sifat perekatnya. Pada tahap ini, proses utama pembuatan roti juga dimulai: gelatinisasi pati dan denaturasi protein biji-bijian, yang berlangsung paling aktif dan berakhir pada tahap kedua, tahap terakhir pemanasan adonan dari 60 hingga 100 ° C, ketika enzimnya dinonaktifkan. sistem juga terjadi.

Adonan pasta yang dipadatkan yang masuk ke dalam matriks merupakan bahan kental-plastik-elastis.

Elastisitas adonan adalah kemampuan adonan untuk mengembalikan bentuk aslinya setelah beban dihilangkan dengan cepat, yang muncul pada beban kecil dan jangka pendek.

Plastisitas adalah kemampuan adonan untuk berubah bentuk. Di bawah beban jangka panjang dan signifikan (di atas batas elastis), adonan pasta berperilaku seperti bahan plastik, yaitu. setelah beban dihilangkan, ia mempertahankan bentuk aslinya dan berubah bentuk. Sifat inilah yang memungkinkan pasta mentah jenis tertentu dibentuk dari adonan.

Viskositas ditandai dengan besarnya gaya adhesi antar partikel (gaya kohesi). Semakin besar gaya kohesi adonan maka semakin kental (kuat) dan semakin sedikit plastisnya.

Adonan plastik membutuhkan lebih sedikit energi untuk dibentuk dan lebih mudah dibentuk. Bila menggunakan matriks logam, adonan plastik lebih banyak menghasilkan produk dengan permukaan lebih halus. Dengan meningkatnya plastisitas, adonan menjadi kurang elastis, kurang tahan lama, lebih lengket, menempel lebih kuat pada permukaan kerja ruang sekrup dan sekrup, dan produk mentah dari adonan tersebut menempel lebih kuat dan tidak mempertahankan bentuknya dengan baik.

Sifat reologi adonan yang dipadatkan, mis. rasio sifat elastis, plastis dan kekuatannya ditentukan oleh faktor-faktor berikut.

Ketika kadar air adonan meningkat, plastisitasnya meningkat dan kekuatan serta elastisitasnya menurun.

Dengan meningkatnya suhu adonan, plastisitasnya meningkat dan kekuatan serta elastisitasnya menurun. Ketergantungan ini juga diamati pada suhu di atas 62,5 °C, yaitu. melebihi suhu gelatinisasi pati gandum. Hal ini karena adonan pasta tidak memiliki kelembapan yang cukup untuk membuat pati menjadi gelatin sepenuhnya pada suhu yang ditentukan.

Dengan meningkatnya kandungan gluten, sifat kekuatan adonan menurun dan plastisitasnya meningkat. Adonan memiliki kekentalan (kekuatan) terbesar bila tepung mengandung sekitar 25% gluten mentah. Ketika kandungan gluten mentah di bawah 25%, seiring dengan menurunnya sifat plastik adonan, kekuatannya juga menurun. Gluten mentah yang lengket dan sangat elastis meningkatkan plastisitas adonan dan secara signifikan mengurangi elastisitas dan kekuatannya.

Dengan mengecilnya ukuran partikel tepung maka kekuatan bertambah dan plastisitas adonan yang dibuat darinya menurun: adonan yang terbuat dari tepung roti lebih kuat dari pada tepung semi-butir, dan dari tepung semi-butir lebih kuat dari pada dari semolina. . Rasio optimal antara kekuatan dan sifat plastis merupakan ciri khas partikel tepung asli dengan ukuran berkisar antara 250 hingga 350 mikron.

Sifat struktural dan mekanik produk pangan mempunyai fungsi ganda: dimaksudkan tidak hanya untuk karakteristik kuantitatif, tetapi juga untuk karakteristik kualitatif produk pangan. Struktural M sifat mekanik (reologi). - ciri-ciri barang yang muncul ketika mengalami deformasi. Mereka mencirikan kemampuan suatu produk untuk melawan kekuatan eksternal yang diterapkan atau berubah di bawah pengaruhnya. Ini termasuk kekuatan, kekerasan, elastisitas, elastisitas, plastisitas, viskositas, daya rekat, tiksotropi, dll.

Sifat-sifat ini tidak hanya bergantung pada komposisi kimia produk, tetapi juga pada struktur atau strukturnya. Indikator sifat struktural dan mekanik mencirikan kualitas (konsistensi) produk makanan, berubah secara nyata ketika produk tersebut dimusnahkan dan diperhitungkan ketika memilih kondisi untuk teknologi pemrosesan, transportasi, dan penyimpanannya.

Kekuatan - kemampuan benda padat untuk menahan kerusakan mekanis ketika gaya tarik dan tekan eksternal diterapkan padanya.

Kekuatan suatu material tergantung pada struktur dan porositasnya. Kekuatan penting untuk karakteristik kuantitatif produk makanan seperti pasta, gula rafinasi, cookies, cracker. Jika produk makanan tidak cukup kuat maka jumlah sisa dan remahnya bertambah.Indikator ini diperhitungkan saat mengolah biji-bijian menjadi tepung, saat menghancurkan anggur, saat memotong kentang, dll.

Kekerasan- kekuatan permukaan lokal suatu benda, yang dicirikan oleh ketahanan terhadap penetrasi benda lain yang lebih keras ke dalamnya.

Kekerasan suatu benda bergantung pada sifat, bentuk, struktur, ukuran dan susunan atom, serta gaya kohesi antarmolekul. Kekerasan ditentukan ketika menilai tingkat kematangan buah-buahan dan sayuran segar, kekerasan kerupuk dan produk daging domba digunakan untuk menilai proses staling. .

Deformasi - kemampuan suatu benda untuk mengubah ukuran, bentuk dan strukturnya di bawah pengaruh pengaruh luar yang menyebabkan perpindahan partikel individu relatif satu sama lain. Deformasi suatu barang tergantung pada besar dan jenis beban, struktur serta sifat fisik dan kimia benda tersebut.

Deformasi dapat bersifat reversibel dan ireversibel (residual). Dengan deformasi reversibel, dimensi asli, bentuk dan struktur produk dikembalikan sepenuhnya setelah beban dihilangkan, tetapi dengan deformasi ireversibel, produk tersebut tidak dipulihkan. Deformasi reversibel dapat bersifat elastis jika bentuk dan ukuran suatu benda langsung pulih, dan elastis jika restorasi memerlukan jangka waktu yang kurang lebih lama. Deformasi sisa adalah deformasi yang tersisa setelah aksi gaya luar berhenti. Deformasi sisa yang tidak dapat diubah juga disebut plastis.

Jika gaya luar yang diterapkan pada benda begitu besar sehingga partikel-partikel benda yang bergerak selama proses deformasi kehilangan hubungan timbal balik, maka terjadi kehancuran pada benda tersebut.

Produk makanan, pada umumnya, dicirikan oleh komposisi multi-komponen; Mereka dicirikan oleh deformasi elastis dan elastis serta deformasi plastis.

Elastisitas - kemampuan benda untuk segera mengembalikan bentuk atau volume aslinya setelah aksi gaya deformasi berhenti. Indikator ini digunakan untuk mengetahui kekenyalan adonan, kandungan gluten pada adonan gandum, produk roti dan barang lainnya. Properti ini menjadi ciri produk seperti, misalnya, produk karet tiup (ban, mainan, dll.).

Elastisitas- sifat benda untuk secara bertahap memulihkan bentuk atau volumenya selama beberapa waktu setelah penghentian aksi gaya deformasi.

Sifat ini juga digunakan dalam menilai kualitas roti (kondisi remah), daging dan ikan, serta gluten adonan. Dengan demikian, kekenyalan remah roti, daging, dan ikan menjadi indikator kesegarannya, karena bila remah menjadi basi maka kekenyalannya hilang; Ketika daging dan ikan menjadi terlalu matang atau busuk, jaringan otot menjadi sangat lunak dan juga kehilangan elastisitasnya.

Plastik- kemampuan suatu benda untuk mengalami deformasi ireversibel, akibatnya bentuk aslinya berubah, dan setelah pengaruh luar berhenti, bentuk baru dipertahankan. Contoh khas bahan plastik adalah plastisin. Plastisitas bahan baku makanan dan produk setengah jadi digunakan dalam pencetakan produk jadi. Jadi, berkat plastisitas adonan gandum, dimungkinkan untuk memberikan bentuk tertentu pada produk roti, kembang gula tepung, daging domba, dan pasta. Massa karamel, permen, coklat, dan selai panas memiliki plastisitas. Setelah dipanggang dan didinginkan, produk jadi kehilangan plastisitasnya, memperoleh sifat baru (elastisitas, kekerasan, dll.).

Saat mengangkut, menyimpan dan menjual produk, kemampuannya untuk berubah bentuk dan ketergantungannya pada tekanan mekanis dan suhu produk harus diperhitungkan.Dengan demikian, lemak yang dapat dimakan, produk margarin, mentega sapi, dan roti memiliki kekuatan yang relatif tinggi pada suhu rendah. , dan plastisitas pada suhu tinggi. Oleh karena itu, pengangkutan, misalnya roti panas (tidak didinginkan) dapat menyebabkan deformasi produk dan peningkatan persentase cacat sanitasi.

Perlu dicatat bahwa praktis tidak ada benda yang hanya mampu mengalami deformasi reversibel atau ireversibel. Setiap bahan atau produk menunjukkan jenis deformasi yang berbeda-beda, namun ada pula yang lebih bercirikan deformasi reversibel, elastisitas, dan elastisitas, sementara yang lain bersifat plastis. Deformasi elastis paling merupakan ciri barang yang mempunyai struktur kristal, elastis - barang yang terdiri dari senyawa organik bermolekul tinggi (protein, pati, dll), plastik - barang dengan ikatan lemah antar partikel individu.

Perbedaan mendasar antara deformasi elastik, elastis dan plastis terletak pada perubahan struktur yang terjadi akibat pengaruh gaya luar. Selama deformasi elastis dan elastis, jarak antar partikel berubah, dan selama deformasi plastis, posisi relatifnya berubah.

Akibat pengaruh luar yang berkepanjangan, deformasi elastis dapat berubah menjadi deformasi plastis. Transisi ini dikaitkan dengan relaksasi - penurunan tegangan di dalam material pada deformasi awal yang konstan.

Contohnya adalah deformasi buah-buahan dan sayur-sayuran akibat pengaruh gravitasi lapisan atas, roti yang baru dipanggang karena benturan atau tekanan. Dalam hal ini, produk mungkin kehilangan sebagian atau seluruhnya kemampuan untuk mengembalikan bentuknya karena perubahan posisi relatif partikel.

Viskositas(gesekan internal) - kemampuan suatu fluida untuk menahan pergerakan satu bagian relatif terhadap bagian lain di bawah pengaruh gaya eksternal.

Viskositas barang cair ditentukan dengan menggunakan alat viskometer. Viskositas digunakan untuk menilai kualitas suatu barang dengan konsistensi cair dan kental (sirup, ekstrak, madu, minyak nabati, jus, minuman beralkohol, dll). Viskositas tergantung pada komposisi kimia (kandungan air, padatan, lemak) dan suhu produk. Dengan peningkatan kandungan air dan lemak, serta suhu, viskositas bahan mentah, produk setengah jadi dan produk jadi menurun, yang memudahkan persiapannya; viskositas meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi larutan dan derajat dispersinya.

Viskositas secara tidak langsung menunjukkan kualitas produk cair dan kental, mencirikan tingkat kesiapannya selama pengolahan bahan baku, dan mempengaruhi kerugian ketika dipindahkan dari satu jenis wadah ke wadah lainnya.

Kelengketan (adhesi)- kemampuan suatu produk untuk menunjukkan gaya interaksi dengan produk lain atau dengan permukaan wadah tempat produk tersebut berada. Indikator ini erat kaitannya dengan plastisitas dan viskositas produk pangan. Daya rekat merupakan ciri khas produk makanan seperti keju, mentega, daging cincang, dll. Mereka menempel pada bilah pisau saat memotong, pada gigi saat mengunyah. Kelengketan produk ditentukan untuk mengontrol properti ini selama produksi dan penyimpanan barang.

Orang aneh- sifat suatu material untuk terus menerus berubah bentuk di bawah pengaruh beban konstan. Sifat ini khas untuk keju, es krim, mentega sapi, selai jeruk, dll. Dalam produk makanan, creep muncul dengan sangat cepat, yang harus diperhitungkan saat mengolahnya untuk disimpan.

tiksotropi- kemampuan beberapa sistem yang tersebar untuk secara spontan memulihkan struktur yang dihancurkan oleh aksi mekanis. Banyak ditemukan pada produk setengah jadi dan produk industri makanan dan katering umum, misalnya jeli.

Mengirimkan karya bagus Anda ke basis pengetahuan itu sederhana. Gunakan formulir di bawah ini

Pelajar, mahasiswa pascasarjana, ilmuwan muda yang menggunakan basis pengetahuan dalam studi dan pekerjaan mereka akan sangat berterima kasih kepada Anda.

Diposting pada http://www.allbest.ru/

Kajian perubahan bentuktoko roti,pasta, adonan kembang gula

Kajian perubahan bentuk- ilmu tentang deformasi dan aliran berbagai benda, sifat reologi bahan mentah, produk setengah jadi dan produk jadi.

Kata reologi berasal dari bahasa Yunani rheo yang berarti aliran.

Deformasi- perubahan ukuran tubuh di bawah beban.

Dalam suatu hubungan padatan deformasi mengarah ke mengubah bentuk atau ukuran seluruh tubuh atau bagian-bagiannya, dan sehubungan dengan struktur massa makanan - hingga mengalir(adonan, tepung terigu, susu kental manis, mayonaise, dll) atau bahkan untuknya pecah(permen, roti, dll).

Sifat reologi:

Elastisitas - kemampuan tubuh untuk mengembalikan bentuk dan ukurannya setelah beban dihilangkan.

Plastik - sifat suatu benda untuk mempertahankan bentuk dan ukurannya setelah beban deformasi dihilangkan.

Viskositas - sifat suatu medium untuk menahan pergerakan benda asing di dalamnya.

Kekuatan - sifat suatu benda untuk menahan beban eksternal tertentu tanpa kerusakan.

Kekerasan - sifat suatu benda untuk menahan penetrasi benda lain ke dalamnya.

Kerapuhan - sifat suatu benda untuk runtuh tanpa pembentukan deformasi plastis.

Klasifikasi produk pangan berdasarkan ciri tekstur dan sifat reologi

Klasifikasi produk	Nama Produk	Sifat reologi yang khas
	Cokelat, kue kering, kerupuk, wafel, produk ekstrusi, karamel, kerupuk, pengering, pasta, roti	Kekuatan tarik, modulus elastisitas
Plastik elastis	Roti, adonan gandum, adonan pasta, selai jeruk, marshmallow, marshmallow, permen, lemak keras, roti jahe, gluten, agar-agar	Kekuatan tarik, modulus elastisitas, tegangan geser ultimit, daya rekat
Plastik kental	Adonan gandum hitam, adonan roti pendek, krim asam, mayones, produk pembentuk gel, produk kembang gula setengah jadi	Viskositas, daya rekat, tegangan geser ultimat (kekuatan plastis)
Seperti cairan	Suspensi ragi, larutan garam, larutan gula, margarin cair, susu murni, whey	Viskositas, koefisien tegangan permukaan
Berbedak	Tepung terigu, gula pasir, kanji, garam dapur	Sudut istirahat, karakteristik mekanis selama pengepresan

Kandungan zat protein pada tepung terigu, komposisi, kondisi dan sifat-sifatnya merupakan hal yang sangat penting dan sangat menentukan nilai gizi roti serta sifat teknologi tepung. Sifat adonan seperti elastisitas, viskositas, dan kekencangan bergantung padanya. Zat protein tepung terigu diwakili oleh 2/3 (3/4) fraksi gliadin dan glutenin (komponen gluten) yang merupakan komponen utama gluten. Mereka disebut protein gluten. Tepung terigu mengandung fraksi gliadin sedikit lebih banyak dibandingkan fraksi glutenin.

Semakin banyak protein dalam tepung, semakin padat dan kuat strukturnya, semakin kuat tepung tersebut, serta sifat reologi adonan yang dibuat dari tepung tersebut akan semakin baik dan stabil. Oleh karena itu, semakin tinggi kandungan gluten pada tepung dan semakin baik sifat reologinya, maka semakin kuat tepung tersebut.

Kekuatan tepung menentukan jumlah air yang dibutuhkan untuk memperoleh adonan dengan konsistensi normal, serta perubahan sifat reologi adonan selama fermentasi dan, dalam hal ini, perilaku adonan selama pemotongan mekanis dan potongan adonan. selama pemeriksaan akhir.

Kekuatan tepung menentukan kemampuan adonan menahan gas, yaitu. kemampuan produk setengah jadi untuk mempertahankan karbon dioksida yang terbentuk selama fermentasi. Untuk mendapatkan roti dengan volume maksimal dari tepung terigu yang sangat kuat, sifat reologi adonan harus agak dilemahkan. Hal ini dapat dicapai dengan mengubah cara persiapan adonan: meningkatkan proses mekanisnya, sedikit menaikkan suhu, menambah jumlah air dalam adonan, atau menambahkan obat yang mempercepat proteolisis dalam adonan.

Selain itu, kekuatan tepung juga menentukan kemampuan menahan bentuk adonan, yaitu. kemampuan potongan adonan untuk menahan karbon dioksida dan mempertahankan bentuk selama proses proofing dan periode pemanggangan pertama. Dalam hal ini, kekuatan tepung menentukan daya sebar roti perapian.

Dalam roti gandum, mereka sangat penting reologi sifat (struktural-mekanis) remah - tingkat kelengketannya, kemampuan adonannya dan kelembapan atau kekeringannya saat disentuh. Roti gandum hitam, terutama yang terbuat dari kertas dinding dan tepung kulit, memiliki volume yang lebih kecil, warna remah dan kerak yang lebih gelap, persentase porositas yang lebih rendah dan remah yang lebih lengket dibandingkan dengan roti gandum. Perbedaan kualitas roti gandum hitam yang disebutkan di atas disebabkan oleh ciri-ciri spesifiknya karbohidrat-amilase Dan kompleks protein-proteinase biji-bijian gandum hitam dan tepung gandum hitam.

tepung gandum dibandingkan dengan gandum Hal ini dibedakan oleh kandungan gulanya yang lebih tinggi, suhu gelatinisasi yang lebih rendah (pembengkakan dalam air panas, transisi dari kristal ke keadaan amorf) pati, daya serangnya yang lebih besar dan adanya enzim amilase dalam jumlah yang signifikan dalam tepung. , bahkan dari biji-bijian yang tidak bertunas.

Kerja amilase pada pati tepung gandum hitam, yang menjadi gelatin pada suhu lebih rendah dan lebih mudah diserang, dapat menyebabkan sebagian besar pati terhidrolisis selama fermentasi adonan dan pemanggangan roti. Akibatnya, pati saat memanggang sepotong adonan tepung gandum hitam mungkin tidak mampu mengikat seluruh kelembapan adonan. Adanya kelembapan bebas yang tidak terikat oleh pati akan membuat remah roti menjadi lembab saat disentuh. Kehadiran b-amilase (alfa-amilase), terutama ketika adonan tidak cukup asam, menyebabkan akumulasi sejumlah besar dekstrin saat memanggang roti, yang menghasilkan remah-remah. keadaan lengket. Oleh karena itu, remah roti gandum hitam selalu lebih lengket dan lembab dibandingkan remah roti gandum. Untuk menghambat kerja b-amilase, keasaman adonan gandum hitam harus dijaga pada tingkat yang jauh lebih tinggi dibandingkan adonan gandum.

Kompleks karbohidrat tepung gandum juga mengandung lendir (pentosan yang larut dalam air). Kandungan pentosan pada tepung rye jauh melebihi kandungannya pada tepung terigu. Pentosan mempunyai pengaruh yang signifikan sifat reologi adonan gandum hitam, karena dengan menyerap air saat menguleni adonan akan membuatnya lebih banyak kental.

Zat protein tepung gandum hitam memiliki komposisi asam amino yang mirip dengan protein tepung terigu, tetapi dibedakan oleh kandungan asam amino esensial yang lebih tinggi - lisin dan treonin.

Ciri penting dari protein gandum hitam adalah kemampuannya untuk membengkak dengan cepat dan intens. . Sebagian besar protein membengkak tanpa batas, berubah menjadi keadaan larutan koloid kental.

Ciri kedua dari protein tepung gandum hitam adalah, meskipun terdapat gliadin dan glutenin, mereka tidak mampu membentuk gluten karena banyaknya dekstrin dan pentosan yang larut dalam air.

Fitur sifat reologi adonan gandum dan gandum hitam

Sifat reologi adonan gandum terutama bergantung pada keberadaan kerangka gluten di dalamnya, yang memberikan kekenyalan dan elastisitas adonan. Tidak ada kerangka gluten dalam adonan gandum hitam. Adonan gandum hitam kental, sifat plastis, elastis dan elastisnya lemah. Adonan gandum hitam dapat dianggap sebagai cairan kental di mana butiran pati yang membengkak, sebagian protein yang membengkak yang belum masuk ke dalam larutan, dan juga partikel dedak tersuspensi.

Kemampuan menahan bentuk adonan gandum hitam bergantung pada viskositas fase cair. Viskositas fase cair disebabkan oleh keadaan peptisasi beberapa protein, transisi ke larutan lendir koloid, dan adanya dekstrin. Transisi protein tepung gandum hitam dalam adonan menjadi keadaan larut dan pembengkakan bagian protein yang tidak larut bergantung pada keasaman. Keasaman aktif adonan gandum hitam adalah pH 4,2 - 4,4, adonan gandum adalah 5,2 - 5,4. Keasaman yang lebih tinggi menghambat kerja alfa-amilase dan mengurangi suhu inaktivasinya. Hal ini membatasi pembentukan dekstrin selama pemanggangan, mengurangi kelengketan remah, dan meningkatkan proses peptisasi protein.

Dalam gandum dan gandum hitam tes Ada tiga fase: padat, cair dan gas. Fase padat- Ini adalah butiran pati, protein tidak larut yang membengkak, selulosa dan hemiselulosa. Fase cair- ini adalah air yang tidak terikat dengan pati dan protein (sekitar 1/3 dari total air yang digunakan untuk menguleni), zat tepung yang larut dalam air (gula, protein yang larut dalam air, garam mineral), protein peptisasi dan lendir. Fase gas- adonan diwakili oleh partikel udara yang terperangkap tes pada kelompok e dan sejumlah kecil karbon dioksida yang terbentuk sebagai hasil fermentasi alkohol. Semakin lama menguleni adonan, semakin besar volume di dalamnya adalah bagian fase gas. Dalam durasi normal kelompok volume fase gas mencapai 10%, dengan peningkatan fase - 20% dari total volume tes.

Hubungan antar fase individu dalam ujian menentukan sifat reologinya. Peningkatan proporsi fase cair dan gas melemah adonan, membuatnya lebih lengket dan cair. Meningkatkan proporsi penguatan fase padat adonan, membuatnya lebih tangguh dan elastis.

Dalam gandum hitam tes, dibandingkan gandum, proporsi padat dan gasnya lebih kecil, tetapi proporsi fase cairnya lebih besar.

Dampak mekanis pada adonan pada tahapan yang berbeda kelompok mungkin memiliki efek yang berbeda pada sifat reologinya. Pada awalnya kelompok pemrosesan mekanis menyebabkan tepung, air dan bahan mentah lainnya bercampur dan partikel tepung yang membengkak saling menempel menjadi massa padat tes. Di panggung ini kelompok dampak mekanis pada adonan menentukan dan mempercepat pembentukannya. Untuk beberapa waktu setelah ini, dampaknya terus berlanjut adonan dapat meningkatkan khasiatnya dengan mempercepat pembengkakan protein dan pembentukan gluten. Kelanjutan lebih lanjut kelompok mungkin tidak mengarah pada peningkatan, tetapi pada penurunan sifat-sifat adonan, karena kerusakan mekanis pada gluten mungkin terjadi. Oleh karena itu, pengetahuan tentang mekanisme pembentukannya adonan, pembentukan fase padat, cair dan gas diperlukan agar dapat berfungsi dengan baik menguleni

Setelah operasi kelompok sebaiknya fermentasi adonan. Dalam praktek industri, fermentasi mencakup periode setelah adonan diuleni sebelum dipotong. Tujuan utama dari operasi ini adalah untuk melakukan cast tes ke keadaan yang terbaik untuk memotong dan memanggang dalam hal kemampuan pembentukan gas dan sifat reologi, akumulasi zat penyedap dan aromatik. reologi adonan produk makanan

Sifat reologi matang tes harus optimal untuk membaginya menjadi beberapa bagian, membulatkan, membentuk akhir, serta untuk menahan karbon dioksida dalam adonan dan mempertahankan bentuk produk selama pemeriksaan akhir dan pemanggangan.

Fermentasi alkohol- ini adalah tampilan utama fermentasi dalam gandum tes. Disebabkan oleh enzim dalam sel ragi yang memastikan konversi gula sederhana (monosakarida) menjadi etil alkohol dan karbon dioksida.

Pada fermentasi adonan Proses pembengkakan protein yang terbatas dan tidak terbatas terus berkembang secara intensif. Dengan pembengkakan protein yang terbatas dalam adonan, jumlah fase cair berkurang, dan akibatnya, sifat reologinya meningkat. Sebaliknya, dengan pembengkakan dan peptisasi protein yang tidak terbatas, transisi protein ke fase cair adonan meningkat dan sifat reologinya memburuk. Pada adonan yang terbuat dari tepung dengan kekuatan berbeda, proses ini terjadi dengan intensitas berbeda.

Semakin kuat tepung, semakin lambat proses pembengkakan protein terbatas yang terjadi di dalam adonan, dan mencapai titik optimal hanya menjelang akhir fermentasi. Dalam adonan yang terbuat dari tepung kuat, proses pembengkakan dan peptisasi protein yang tidak terbatas terjadi pada tingkat yang lebih rendah.

Dalam adonan yang terbuat dari tepung lemah, pembengkakan terbatas terjadi relatif cepat dan, karena rendahnya kekuatan struktural protein, dilemahkan oleh proteolisis yang intens, proses pembengkakan protein yang tidak terbatas dimulai, berubah menjadi proses peptisasi dan peningkatan jumlah protein. fase cair adonan. Hal ini menyebabkan penurunan sifat reologi adonan.

Adonan Pastri

Penggunaan tepung terigu dengan kualitas berbeda, bahan baku dalam jumlah besar, perubahan rasionya dan penggunaan parameter dan teknik teknologi tertentu memungkinkan diperolehnya adonan dan produk yang berbeda dalam sifat fisik, kimia, dan reologi.

Sifat reologi adonan bergantung pada derajat pembengkakan protein.

Tergantung pada sifat-sifatnya, adonan kembang gula dibagi menjadi tiga jenis:

plastik - kental(gula, roti pendek, mentega, adonan roti jahe), bertahan dengan baik dan mempertahankan bentuknya;

elastis - plastik - kental(tahan lama, kerupuk, biskuit), tidak tahan lama dan bentuknya buruk;

semi terstruktur(waffle, adonan biskuit untuk produk setengah jadi biskuit dan kue), mempunyai konsistensi cair.

Adonan plastik terbentuk dalam kondisi pembengkakan koloid tepung yang terbatas, oleh karena itu lama pengadukan adonan harus minimal dan suhunya harus lebih rendah dari suhu adonan, yang mempunyai sifat elastis-plastik-kental.

Sesuai dengan "Produk Kembang Gula. Istilah dan Definisi" GOST, dua jenis adonan dibedakan tergantung pada strukturnya:

Biskuit - mentega, gula, oatmeal, yang darinya diperoleh produk dari berbagai bentuk dengan porositas seragam yang berkembang dengan baik,

Adonan berlapis - untuk kue, kerupuk, biskuit yang tahan lama, dari mana produk berbagai bentuk dengan struktur berlapis dihasilkan.

Sifat reologi adonan

Pembentukan adonan dengan sifat reologi tertentu dikaitkan dengan:

Dengan jenis produk, resep, dengan pemilihan grade tepung yang tepat, dengan kandungan dan kualitas gluten yang optimal, kekasaran penggilingan,

Dengan pemilihan kadar air adonan yang tepat,

Dengan pemilihan dan pemeliharaan parameter teknologi yang tepat untuk menguleni adonan (suhu, durasi, intensitas adonan).

Faktor-faktor yang disebutkan mempengaruhi tingkat pembengkakan tepung terigu dan dengan demikian mempengaruhi sifat reologi adonan, plastisitas, elastisitas, elastisitas, dan viskositasnya.

Dengan meningkatkan suhu adonan selama pengadukan, memperpanjang durasi proses dari adonan plastik gula sebagai akibat dari pembengkakan koloid yang lebih sempurna, dimungkinkan untuk memperoleh adonan berlarut-larut dengan sifat elastis-plastik-kental. Plastisitas adonan gula mendekati 1. Agar adonan dapat dibentuk menjadi blanko dan tidak mengalami deformasi, plastisitasnya harus ditingkatkan menjadi 0,5. Untuk tujuan ini, operasi seperti penuaan adonan digunakan, atau preparat enzim dengan aksi proteolitik digunakan. Untuk adonan wafer berstruktur lemah, ciri reologi adonan adalah kekentalan dan elastisitasnya. Keseragaman distribusi adonan pada permukaan setrika wafel, serta kerapuhan lembaran wafer, bergantung padanya.

Adonan kembang gula, seperti semua adonan yang berbentuk adonan, adalah sistem dispersi terstruktur dan terdiri dari tiga fase: padat, cair dan gas.

Fase padat mewakili koloid tepung liofilik. Ini adalah kompleks protein yang tidak larut dalam air dan pati tepung terigu.

Fase cair adalah larutan berair multikomponen dari zat-zat yang disediakan dalam resep adonan (sirup invert, air, larutan gula, molase, garam, natrium bikarbonat, amonium karbonat, susu, dll.) Komposisi fase cair mencakup semua bahan organik yang larut dalam air dan zat mineral tepung.

Perbandingan antara fase padat dan cair bergantung pada jenis adonan, kadar airnya, serta kuantitas dan kualitas gluten.

Fase gas membentuk udara yang ditangkap saat menguleni adonan, tersebar dan tertahan di dalam adonan. Selain itu, udara masuk bersama tepung, air dan jenis bahan mentah serta produk setengah jadi lainnya. Fase gas bisa mencapai 10% dalam pengujian.

Tingkat ragi adonan tergantung pada sifat reologi adonan dan distribusi seragam bahan ragi kimia dalam adonan. Porositas dan volume potongan adonan yang terbuat dari adonan plastik - gula dan roti jahe - semakin meningkat. Adonan panjang dan biskuit, yang memiliki elastisitas signifikan, tahan terhadap perluasan gelembung gas. Produk-produk ini memiliki sedikit peningkatan dan porositas yang kurang berkembang.

Adonan pasta

Setelah diuleni, adonan pasta menjadi massa yang rapuh dan lepas, setelah melewati ruang sekrup dan ditekan melalui lubang-lubang matriks, menjadi adonan yang dipadatkan. Dalam bentuk ini, ia dicirikan sebagai benda koloidal elastis-plastik-kental.

Diagram teknologi mesin press pasta sekrup

Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat reologi adonan

Kuantitas dan kualitas gluten. Ini menentukan sifat teknologi dasar adonan pasta dan melakukan dua fungsi utama - 1 pemlastis adonan, yaitu. bertindak sebagai pelumas, memberikan fluiditas pada massa butiran pati dan 2 zat pengikat. Itu. menggabungkan butiran pati menjadi satu massa adonan. Gluten tepung terdiri dari dua fraksi utama: gliadin (dapat dikembangkan) dan glutenin (elastis). Gliadin memainkan peran penting dalam produksi pasta. Hal inilah yang menentukan fluiditas dan kohesi adonan pasta. Glutenin menentukan kekencangan dan elastisitas produk mentah. Gluten mentah yang lembut dan sangat elastis meningkatkan plastisitas adonan serta mengurangi elastisitas dan kekuatannya. Adonan yang terbuat dari tepung terigu dengan kandungan gluten sekitar 28% memiliki kekuatan paling besar. Dengan meningkatnya kandungan gluten, kekuatan adonan menurun dan plastisitasnya meningkat. Jika kandungan gluten di bawah 28%, sifat plastik adonan akan menurun seiring dengan menurunnya kekuatan adonan.

Komposisi granulometri tepung. Komposisi granulometri tepung mempengaruhi lama pengadukan adonan dan menentukan kapasitas penyerapan air (WAP). Tepung dengan ukuran partikel halus (tepung roti) mempunyai EPS yang tinggi dan membentuk adonan yang kuat. Tepung dengan partikel besar (tepung pasta) mempunyai EPS yang rendah dan membentuk adonan yang lebih lentur.

Tingkat penetrasi kelembaban ke dalam partikel tepung ditentukan terutama oleh ukuran partikel tepung. Partikel besar membutuhkan pengadukan yang lebih lama. Mengingat ukuran partikel yang sama, kelembapan akan menembus lebih lambat ke dalam partikel penggilingan gandum durum dibandingkan ke dalam partikel penggilingan gandum lunak yang kurang padat.

Untuk menghasilkan pasta dengan ukuran partikel hingga 350 mikron, terlebih lagi hingga 500 mikron, perlu menggunakan alat pengepres multi-trough, waktu pengadukan adalah 16...20 menit. Saat mengerjakan pengepresan dengan durasi pengadukan 8...10 menit, disarankan menggunakan tepung dengan ukuran partikel tidak lebih dari 200-250 mikron (tepung semi grain atau tepung roti).

Dengan bertambahnya waktu pengadukan adonan, kekuatan produk pasta setengah jadi meningkat dan mencapai nilai maksimumnya, kemudian mulai menurun.

Intensitas (durasi) pengadukan. Dengan bertambahnya waktu pengadukan, kekuatan adonan menurun dan plastisitasnya meningkat. Durasi menguleni adonan bergantung pada dua faktor:

Mencapai distribusi air yang merata ke seluruh adonan,

Kecepatan penetrasi uap air ke dalam partikel.

Untuk mencapai distribusi air yang merata ke seluruh adonan Air disuplai ke bak pengaduk dalam bentuk semprotan untuk distribusi yang lebih cepat dan seragam ke seluruh massa adonan.

Cara lain untuk mempercepat pemerataan kelembapan adalah dengan mengintensifkan pencampuran tepung dan air. Untuk tujuan ini, pengepres multi-bak digunakan, di mana poros pencampur adonan pada bak pertama berputar pada frekuensi yang lebih tinggi daripada poros pada bak berikutnya. Dalam pengepres modern dari perusahaan Pavan, tepung dan kelembapan dicampur terlebih dahulu dalam pelembab tepung sentrifugal “Turbospray”, di mana partikel tepung dan air dalam perbandingan tertentu dibasahi dengan cepat dan merata dan dimasukkan ke dalam bak pengaduk adonan.

Kelembaban . Ketika kadar air adonan meningkat, plastisitasnya meningkat dan kekuatan serta elastisitasnya menurun.

Kadar air adonan pasta- parameter teknologi pertama yang dapat diubah oleh teknolog, dalam batas tertentu, mempengaruhi sifat fisik adonan, pasta setengah jadi, dan kualitas produk.

Dengan promosi kadar air adonan hingga 32% plastisitas dan fluiditas adonan meningkat dan proses pengepresannya melalui matriks menjadi lebih mudah. Hal ini menyebabkan penurunan tekanan pengepresan dan peningkatan kecepatan ekstrusi, yaitu. untuk meningkatkan produktivitas pers.

Pada kelembaban yang lebih tinggi (lebih dari 32%), terbentuk gumpalan yang tidak melewati saluran masuk ruang sekrup, kekuatan produk pengepresan menurun dan tekanan pengepresan menurun.

Peningkatan kadar air adonan menyebabkan peningkatan ketebalan cangkang solvat yang mengelilingi partikel tepung pada adonan yang dipadatkan. Dalam hal ini, viskositas adonan dan kekuatan produk setengah jadi menurun, dan plastisitasnya meningkat.

Suhu Ketika suhu adonan meningkat hingga kira-kira 75 o C, plastisitasnya meningkat dan kekuatan serta elastisitasnya menurun.

Suhu adonan pasta- parameter teknologi kedua yang dapat dioperasikan oleh teknolog selama proses menguleni adonan.

Cara tradisional menguleni dan membentuk adonan pasta melibatkan peningkatan suhu adonan di depan matriks menjadi 50...55 0 C; ketika suhu meningkat di atas 60 0 C, struktur adonan tidak tetap - terjadi denaturasi protein, hilangnya pengikat gluten, melemahnya struktur produk, yang menyebabkan penurunan kekuatan produk, peningkatan hilangnya bahan kering selama pemasakan produk

Mekanisme pembentukan struktur. Jenis struktur. Indikator sifat reologi. Viskositas efektif, viskositas plastis, fluiditas. Anomali viskositas. Restorasi tiksotropik

Sistem terdispersi, yang meliputi produk setengah jadi coklat dan massa praline, memiliki struktur sebagai hasil interaksi antara partikel terdispersi dalam fase padat. Berdasarkan sifat ikatannya, struktur koagulasi terbentuk di dalamnya. Struktur koagulasi dibentuk oleh partikel padat dalam media pendispersi cair dan dicirikan oleh kontak antar partikel yang relatif lemah dalam hal kekuatan interaksi.

Ada struktur koagulasi yang kompak dan longgar.

Longgar struktur koagulasi tersebar terjadi pada konsentrasi volume rendah dari fase terdispersi (bahkan pada konsentrasi kurang dari 1%), jika dispersinya cukup tinggi dan partikelnya berbentuk anisometri. Dalam massa coklat, fase terdispersi sekitar 65%, dan ukuran partikel dalam jumlah besar adalah 16-35 mikron. Di antara partikel-partikel fase padat terdapat partikel membran sel, partikel cangkang kakao, berbentuk pelat, batang, yaitu berbentuk memanjang. Adhesi partikel terjadi di sudut, tepi, dan ketidakteraturan lainnya, di area dengan konsentrasi gaya molekul bebas tertinggi. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa di tempat-tempat ini cangkang adsorpsi-solvasi media pendispersi menjadi lebih tipis. Dalam sistem ini, media dispersi tertahan di dalam struktur, dan seluruh sistem kehilangan mobilitasnya dan tidak mengalami delaminasi seiring waktu.

Cairan kakao mengandung lebih sedikit fase terdispersi - sekitar 45%. Oleh karena itu, struktur koagulasi lepas yang dihasilkan memiliki kekuatan yang lebih rendah sehingga tidak mampu mencegah delaminasi. Di bawah pengaruh aksi mekanis, struktur cairan kakao dan massa coklat dihancurkan. Namun setelah kerusakan mekanis awal, struktur tersebut secara spontan pulih seiring waktu. Fenomena ini disebut tiksotropi, terdiri dari pemulihan hubungan antar partikel setelah kerusakan mekanis sebagai akibat dari tumbukan partikel yang menguntungkan dalam gerak Brown. Hal ini disebabkan adanya lapisan plastisisasi tipis di antara partikel-partikelnya.

Struktur koagulasi kompak terjadi pada massa coklat setelah digulung. Karena volume besar fase terdispersi - 75-73% dan, oleh karena itu, rendahnya kandungan media pendispersi, partikel-partikel tersebut terhubung satu sama lain melalui kontak titik langsung (atom). Sistem dispersi seperti ini tidak mempunyai sifat tiksotropik.

Dalam massa coklat yang telah melalui semua tahap pengolahan teknologi, dua jenis struktur koagulasi terbentuk:

1.struktur koagulasi yang terbuat dari mikrokristal gula yang dihubungkan melalui lapisan tipis air. Kandungan gula dalam massa coklat melebihi 50% dan partisipasinya dalam pembentukan struktur sangat signifikan,

2.struktur koagulasi dari mikropartikel jaringan seluler biji kakao, dihubungkan melalui lapisan lemak.

Pembentukan struktur campuran sangat mungkin terjadi.

Ketika massa coklat didinginkan setelah dicetak, sebagai hasil kristalisasi mentega kakao, struktur koagulasi dengan kontak titik berubah menjadi struktur kristalisasi kondensasi. Ciri-ciri utama dari struktur tersebut adalah kekuatannya yang tinggi dibandingkan dengan struktur koagulasi, ditentukan oleh tingginya kekuatan kontak fase (langsung) antar partikel, sifat penghancuran yang tidak dapat diubah, yaitu tidak adanya restorasi tiksotropik pada struktur, dan kerapuhan yang lebih besar karena kekakuan kontak.

Diposting di Allbest.ru

...

Dokumen serupa

Konsep dasar, pengertian dan tugas teknik reologi. Model mekanis yang mencerminkan sifat reologi dasar dari karakteristik biokimia, biofisik, fisikokimia dan organoleptik produk pangan; rheometer, viskometer.

presentasi, ditambahkan 06/06/2014

Klasifikasi dan bermacam-macam roti gandum hitam dan roti gandum hitam. Penilaian organoleptik kualitas roti. Studi tentang porositas, kelembaban remah, keasaman roti gandum hitam. Komposisi kimia dan nilai gizi. Komponen utama dari setiap tes.

presentasi, ditambahkan 12/11/2014

Membuat kue puff. Sifat reologi bahan baku. Sifat memanggang tepung terigu. Ragi roti dan jenisnya. Garam meja, klasifikasinya. Lemak untuk memasak. Sifat organoleptik margarin. Telur dan produk telur.

laporan, ditambahkan 31/01/2009

Studi tentang pengaruh dosis fortifier kedelai terhadap sifat reologi adonan roti jahe yang dibuat berdasarkan biji gandum bioaktif. Perhitungan dosis fortifier kedelai makanan untuk memastikan sifat viskositas adonan yang optimal.

artikel, ditambahkan 22/08/2013

Gudang dan departemen persiapan. Departemen persiapan adonan dan pemotongan adonan produksi roti. Laboratorium produksi dan bengkel. Metode tradisional dalam menyiapkan adonan gandum dan gandum hitam menggunakan adonan tebal dan penghuni pertama.

laporan latihan, ditambahkan 15/11/2012

Resep dan takaran adonan gandum. Pengulenan, pembentukan, pelonggaran dan fermentasinya. Standar untuk memuat tangki fermentasi dengan tepung. Dosis bahan baku dalam produksi roti. Metode tradisional dalam menyiapkan adonan gandum: spons dan lurus.

tugas kursus, ditambahkan 16/02/2016

Fitur pengembangan proyek toko confectionery dengan kapasitas 10 ribu produk per hari. Analisis tahapan perhitungan bahan baku dan produk pangan. Pertimbangan masalah dalam pemilihan peralatan mekanik. Karakteristik program produksi toko kembang gula.

tesis, ditambahkan 01/02/2015

Klasifikasi dan macam-macam produk berbahan adonan udara. Karakteristik komoditas bahan baku utama dan penolong yang digunakan dalam produksi suatu produk. Organisasi pekerjaan toko gula-gula, peralatan teknologi dan tenaga kerja pekerja.

tugas kursus, ditambahkan 19/04/2015

Pengaruh produk berlemak terhadap sifat adonan dan roti, nilai gizi dan nilai konsumennya. Gula sebagai komponen adonan. Signifikansi teknis dan ekonomi dari simpanan, faktor-faktor yang mempengaruhi nilainya. Resep produksi roti, skema persiapan adonan.

tes, ditambahkan 02/05/2014

Fitokomposisi, fungsinya, daftar bahan baku nabati untuk pengayaan produksi kembang gula dan kue kering. Sejarah munculnya fitokomposisi, efek terapeutik dan sampingnya. Roti khusus dengan fitokomposisi untuk atlet.

III.2.1) Konsep kejahatan, ciri-ciri utamanya.

Bentuk U dan karakteristik kinerja motor sinkron

Untuk adonan roti pendek yang lengket dan “berlama-lama” dengan kelembapan tinggi (35,5% bukannya 19%), diperoleh nilai karakteristik struktural dan mekanik yang diremehkan: modulus elastisitas 7,6 · 103 Pa, viskositas 6,5 · 105 Pa · s.

Dengan demikian, dari data yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa kualitas produk adonan setengah jadi dapat dinilai dari sifat struktur dan mekaniknya.

Untuk produk yang terbuat dari adonan gandum hitam, sifat reologi, bersama dengan sifat reologi lainnya, sangatlah penting. Struktur adonan dan kualitas produk jadi bergantung pada karakteristik komposisi protein-karbohidrat tepung gandum hitam. Adonan gandum hitam dicirikan oleh tidak adanya kerangka gluten yang kenyal dan adanya fase cair, yang dasarnya adalah protein peptisasi, lendir, dekstrin larut, gula, bagian protein yang membengkak terbatas, dan partikel dedak.

N. A. Akimova dan E. Ya. Troitskaya melakukan kajian reologi dengan menggunakan metode pemodelan matematis, yang bertujuan untuk mengetahui konsentrasi optimal komponen-komponen yang termasuk dalam resep (termasuk saus apel), menentukan perbandingan terbaik antar komponen, dan mendeskripsikan sifat. aliran adonan gandum hitam menggunakan persamaan matematika, dan akibatnya, mengidentifikasi kualitas model dan sampel kontrol dan menetapkan indikator struktural dan mekanik yang optimal dari produk setengah jadi yang diteliti.

Penelitian dilakukan dengan menggunakan viskometer rotasi “Reotest-2” pada suhu 20 0 C. Selama percobaan, dengan mempertimbangkan sifat pengujian yang diteliti, rentang pengukuran kerja dipilih dalam parameter operasi yang ada dan nilai indikator ditemukan (viskositas, tegangan geser ultimit), persamaan aliran uji ditentukan.

Studi tentang parameter struktural dan mekanik pengujian ditunjukkan pada Gambar. 13.8 dan 13.9.

Beras. 13.8. Ketergantungan viskositas efektif resep adonan model pada gradien kecepatan:

1 - sampel mengandung 5% komponen apel;

2- sampel mengandung 15% komponen apel;

3 - sampel mengandung 25% komponen apel

Dari Gambar. 13.8 dengan jelas menunjukkan pengaruh komponen apel pada sifat struktural dan mekanik adonan, dengan penambahan jumlah tambahan yang menyebabkan penurunan tajam dalam viskositasnya; dalam mode laju geser 0,33...16,2 s -1 nilai ini berada pada kisaran 0,928...0,029 mPa-s. Dan sebaliknya, dengan berkurangnya jumlah apel yang dihancurkan dalam struktur adonan, viskositasnya meningkat dari 0,083 menjadi 1,940 mPa-s.

Beras. 13.9. Ketergantungan viskositas efektif adonan pada gradien kecepatan:

1 - sampel kontrol; 2 - sampel optimal

Saat memproses data yang diperoleh di komputer, dilakukan analisis regresi terhadap ketergantungan yang ditemukan, yang menunjukkan bahwa di antara model matematika (linier, pangkat, hiperbolik, eksponensial), proses yang terjadi dapat digambarkan dengan tingkat keandalan yang paling tinggi dengan menggunakan persamaan daya. Koefisien korelasi sampel model yang diteliti masing-masing adalah r 1 = -0,9859, r 2 = -0,9928, r 3 = -0,9840.

Ketergantungan hukum pangkat yang ditemukan η = f(γ), yang menggambarkan sifat aliran sampel uji model, menunjukkan bahwa objek yang diteliti termasuk dalam struktur viskoplastik yang mengikuti persamaan aliran berikut:

η 1 = 6,737γ -0,766; η 2 = 6,590γ -0,791; η 3 = 6,013γ -0,828.

Sifat aliran sampel model 1 dan 3 berbeda dengan sifat aliran sampel 2. Kurva optimal ketergantungan viskositas terhadap laju geser (sampel 2) terletak di antara dua sampel model, viskositasnya bervariasi dalam kisaran sebesar 1,771...0,062 mPa*s.

Kekurangan sampel 1 - padat, konsistensi heterogen, sedikit rapuh, kerak "berangin" cepat terbentuk; sampel 3 memiliki konsistensi longgar dan menyebar, inklusi komponen yang tidak tercampur terlihat; Saat dicetak, produk tidak mempertahankan bentuknya dengan baik, desainnya tidak terpelihara.

Ketika bahan tambahan buah dimasukkan ke dalam massa telur gula-lemak dalam adonan, strukturnya mencair sebagai akibat dari peningkatan relatif dalam media pendispersi.

Dalam hal ini, kita dapat mengatakan bahwa ketika bahan tambahan buah dimasukkan bersama dengan telur ke dalam massa lemak, suatu sistem dengan mobilitas air yang berkurang akan terbentuk, dan oleh karena itu adsorpsi uap air oleh protein tepung selama pengadukan adonan berikutnya berkurang.

Perubahan sifat kekuatan adonan ketika sejumlah tambahan komponen apel dimasukkan ke dalamnya bersifat hukum pangkat. Penurunan viskositas efektif adonan seiring dengan meningkatnya kandungan komponen apel di dalamnya menunjukkan adanya pencairan strukturnya. Fenomena ini dapat dijelaskan dengan melemahnya sistem seiring dengan meningkatnya kandungan air.

Saat memilih model pengujian yang optimal dari penelitian, kami tidak hanya memperhitungkan reologi, tetapi juga indikator lain yang termasuk dalam indikator kualitas kompleks, serta sifat organoleptik produk yang dipanggang.

Grafik yang ditunjukkan pada Gambar. 13.9 menunjukkan bahwa dalam persamaan aliran yang diberikan di bawah ini yang cukup menggambarkan proses, struktur sampel yang dipelajari dengan membandingkan sampel kontrol dan sampel optimal dihancurkan pada laju yang berbeda:

Koefisien korelasinya adalah r cont = -0,981, r opt = -0,985.

Laju kerusakan struktur telah ditetapkan, yaitu m counter = 2,163, yang jauh lebih besar dari m opt = 1,791.

Viskositas sampel uji kontrol berada pada kisaran 2,27...0,043 mPa-s. Sampel adonan resep yang dikembangkan memiliki konsistensi yang kurang kental dibandingkan sampel kontrol, hal ini dijelaskan dengan masuknya lemak nabati, serta karbohidrat dan air yang terkandung dalam apel, ke dalam resep. Selain itu, rendahnya nilai viskositas adonan yang dihasilkan dapat disebabkan oleh penggantian tepung terigu dengan tepung rye.

Dengan demikian, penelitian yang dilakukan memungkinkan, dengan menggunakan metode pemodelan matematika, untuk memperjelas resep optimal untuk produk adonan setengah jadi baru yang terbuat dari tepung gandum hitam, untuk mempelajari secara komprehensif sifat struktural dan mekaniknya dan untuk memperoleh persamaan daya untuk aliran adonan yang diteliti sebagai adonan viskoplastik, dan juga untuk lebih memberikan penilaian terpadu yang komprehensif terhadap mutu produk adonan setengah jadi yang dihasilkan, serta berbagai macam produk jadi darinya.

Di bawah pengaruh suhu tinggi (memanggang, menumis), zat tepung dengan berat molekul tinggi mengalami perubahan fisik dan kimia yang besar. Perubahan ini disebabkan oleh denaturasi termal zat protein gluten, hilangnya kemampuannya untuk meregang, dan perubahan destruktif pada pati. Perubahan protein di bawah pengaruh suhu pemanasan yang berbeda dapat dinilai dari sifat kurva deformasi geser yang diperoleh untuk adonan tepung yang tidak dapat difermentasi dari tepung yang dipanaskan hingga suhu berbeda (menurut L.V. Babichenko) (Gbr. 13.10).

Beras. 13.10. Kurva deformasi geser adonan terbuat dari tepung yang dikeringkan di udara dan dipanaskan hingga bervariasi

suhu (kelembaban dalam tanda kurung)

Sifat kurva sampel adonan yang terbuat dari tepung kering udara yang dipanaskan hingga 65, 105 dan 120 0 C menunjukkan perkembangan deformasi yang sangat elastis dan aliran yang agak lambat dengan kecepatan yang menurun, sedangkan sistem tanpa beban dicirikan oleh nilai yang tinggi. efek elastis. Peningkatan suhu pemanasan tepung disertai dengan penurunan kekenyalan adonan. Perubahan kurva yang sangat tajam terlihat pada adonan yang terbuat dari tepung yang dipanaskan hingga 130 °C ke atas. Mereka menunjukkan perkembangan pesat deformasi elastis (nilai modulus geser dan viskositas adonan dengan kadar air 45% diberikan pada Tabel 13.7).

Terlihat dari tabel, seiring dengan meningkatnya suhu pemanasan tepung maka modulus geser adonan pun meningkat. Untuk adonan dari tepung yang dipanaskan hingga 150 0 C hampir 30 kali lebih besar dibandingkan adonan dari tepung yang tidak dipanaskan.