Sifat struktural-mekanis, atau reologi produk makanan mencirikan ketahanannya terhadap energi eksternal, ditentukan oleh struktur dan struktur produk, serta kualitas produk makanan dan diperhitungkan ketika memilih kondisi transportasi dan penyimpanannya. .
Sifat struktural dan mekanik meliputi kekuatan, kekerasan, elastisitas, elastisitas, plastisitas, viskositas, daya rekat, tiksotropi, dll.
Kekuatan- properti produk untuk menahan deformasi dan kerusakan mekanis.
Di bawah deformasi memahami perubahan bentuk dan ukuran tubuh di bawah pengaruh kekuatan eksternal. Deformasi dapat bersifat reversibel dan sisa. Dengan deformasi reversibel, bentuk asli benda dikembalikan setelah beban dihilangkan. Deformasi reversibel dapat bersifat elastis, bila segera terjadi pemulihan bentuk dan ukuran tubuh, dan elastis, bila pemulihan memerlukan jangka waktu yang kurang lebih lama. Deformasi sisa (plastis) adalah deformasi yang tersisa setelah berhentinya gaya luar.
Produk makanan, pada umumnya, dicirikan oleh komposisi multikomponen; Mereka dicirikan oleh deformasi elastis, yang menghilang secara instan, dan deformasi elastis serta plastis. Akan tetapi, pada beberapa benda, sifat elastis lebih mendominasi dibandingkan sifat plastik, pada benda lain, sifat plastik lebih mendominasi dibandingkan sifat elastis, dan pada benda lain, sifat elastis lebih mendominasi. Jika produk makanan tidak mampu mengalami deformasi permanen, maka produk tersebut rapuh, misalnya gula rafinasi, pengering, kerupuk, dll.
Kekuatan adalah salah satu indikator terpenting kualitas pasta, gula rafinasi, dan produk lainnya.
Indikator ini diperhitungkan saat mengolah biji-bijian menjadi tepung, saat menghancurkan anggur (dalam produksi anggur anggur), saat menghancurkan kentang (dalam produksi pati), dll.
Kekerasan- kemampuan suatu material untuk menahan penetrasi benda lain yang lebih keras ke dalamnya. Kekerasan ditentukan ketika menilai kualitas buah-buahan, sayuran, gula, biji-bijian dan produk lainnya. Indikator ini memegang peranan penting dalam pengumpulan, penyortiran, pengemasan, pengangkutan, penyimpanan dan pengolahan buah-buahan dan sayur-sayuran. Selain itu, kekerasan dapat menjadi indikator objektif tingkat kematangannya.
Kekerasan ditentukan dengan menekan ujung keras berbentuk bola, kerucut atau piramida ke permukaan produk. Kekerasan suatu produk dinilai dari diameter lubang yang terbentuk: semakin kecil ukuran lubang, semakin keras produk tersebut. Kekerasan buah dan sayur ditentukan oleh besarnya beban yang harus diberikan agar jarum atau bola dengan ukuran tertentu dapat masuk ke dalam daging buah.
Elastisitas- kemampuan benda untuk segera mengembalikan bentuk atau volume aslinya setelah aksi gaya deformasi berhenti.
Elastisitas- sifat tubuh untuk secara bertahap mengembalikan bentuk atau volume selama beberapa waktu.
Indikator kekencangan dan elastisitas digunakan untuk mengetahui kualitas adonan, kandungan gluten tepung terigu, dan kesegaran daging, ikan, dan produk lainnya. Mereka diperhitungkan dalam pembuatan wadah dan dalam menentukan kondisi pengangkutan dan penyimpanan produk makanan.
Plastik- kemampuan suatu benda untuk berubah bentuk secara permanen di bawah pengaruh kekuatan eksternal. Sifat bahan mentah untuk berubah bentuk selama pemrosesan dan mempertahankannya di kemudian hari digunakan dalam produksi produk makanan seperti kue kering, selai jeruk, karamel, dll.
Akibat pengaruh luar yang berkepanjangan, deformasi elastis dapat berubah menjadi deformasi plastis. Transisi ini dikaitkan dengan relaksasi - sifat bahan untuk mengubah tegangan pada deformasi awal yang konstan. Produksi beberapa produk makanan, seperti sosis, didasarkan pada relaksasi. Daging cincang dibuat dari daging yang ditandai dengan deformasi elastis, dan sosis, yang memiliki sifat bahan plastik, dibuat darinya. Nilai relaksasi tertentu hanya merupakan karakteristik produk dengan struktur padat-cair - keju, keju cottage, daging cincang, dll. Sifat produk makanan ini diperhitungkan selama pengangkutan dan penyimpanan produk roti, buah-buahan, sayuran, dll. .
Viskositas- kemampuan zat cair untuk menahan pergerakan satu bagian relatif terhadap bagian lain di bawah pengaruh gaya eksternal.
Ada viskositas dinamis dan kinematik .
Viskositas dinamis mencirikan gaya gesekan internal medium yang harus diatasi untuk menggerakkan suatu satuan permukaan suatu lapisan relatif terhadap lapisan lainnya dengan gradien kecepatan perpindahan sama dengan satu. Satuan viskositas dinamis dianggap sebagai viskositas suatu medium di mana satu lapisan, di bawah aksi gaya sebesar 1 Newton per meter persegi, bergerak dengan kecepatan 1 m/s relatif terhadap lapisan lain yang terletak pada jarak tertentu. 1 m Viskositas dinamis diukur dalam N-s/m 2 .Viskositas kinematik disebut nilai yang sama dengan rasio viskositas dinamis terhadap massa jenis medium, dan dinyatakan dalam M2 / C.
Kebalikan dari viskositas disebut ketidakstabilan.
Viskositas produk dipengaruhi oleh suhu, tekanan, kelembaban atau kandungan lemak, konsentrasi padatan dan faktor lainnya. Viskositas produk makanan menurun dengan meningkatnya kelembaban, suhu, kandungan lemak dan meningkat dengan meningkatnya konsentrasi larutan dan derajat dispersinya.
Viskositas merupakan sifat yang melekat pada produk pangan seperti madu, minyak sayur, sirup, jus, minuman beralkohol, dan lain-lain.
Viskositas merupakan indikator kualitas banyak produk makanan dan sering kali mencirikan tingkat kesiapannya selama pemrosesan bahan mentah. Ini memainkan peran penting dalam produksi banyak produk, karena secara aktif mempengaruhi proses teknologi - pencampuran, penyaringan, pemanasan, ekstraksi, dll.
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 selama pemrosesan dan penyimpanannya.
tiksotropi- kemampuan beberapa sistem yang tersebar untuk secara spontan memulihkan struktur yang dihancurkan oleh aksi mekanis. Ini merupakan karakteristik sistem tersebar dan ditemukan di banyak produk setengah jadi dan produk industri makanan.
Tempat khusus di antara sifat struktural dan mekanik ditempati oleh sifat permukaan, yang meliputi daya rekat atau lengket.
Adhesi mencirikan kekuatan interaksi antara permukaan produk dan bahan atau wadah yang bersentuhan dengannya. Indikator ini erat kaitannya dengan plastisitas dan viskositas produk pangan. Ada dua jenis adhesi: spesifik (adhesi itu sendiri) dan mekanis. Yang pertama adalah akibat gaya rekat antar permukaan material. Yang kedua terjadi ketika perekat menembus pori-pori material dan menahannya karena kemacetan mekanis.
Daya rekat merupakan ciri khas produk makanan seperti keju, mentega, daging cincang, beberapa produk kembang gula, dll. Mereka menempel pada bilah pisau saat memotong, pada gigi saat mengunyah.
Daya rekat yang berlebihan mempersulit proses teknologi, dan kerugian selama pemrosesan produk meningkat. Properti produk makanan ini diperhitungkan ketika memilih metode pemrosesan, bahan pengemasan, dan kondisi penyimpanan.
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.
Adonan merupakan sistem padat-cair koloidal polidispersi, yang mempunyai sifat elastis-elastis dan visko-plastik, pada permukaannya timbul sifat adhesi.Sifat fisik adonan gandum hitam sangat ditentukan oleh sifat-sifat fasa cairnya yang sangat kental. . Adonan gandum hitam dicirikan oleh viskositas tinggi, plastisitas, daya regangan rendah, dan elastisitas rendah.
Viskositas adonan gandum hitam berubah selama proses fermentasi (Tabel 2.6).
Tabel 2.6 – Ketergantungan viskositas adonan kue (dalam kPa∙s) pada durasi fermentasi dan laju geser
|
Laju geser, s -1 |
Durasi fermentasi, min |
||||
Seperti dapat dilihat dari Tabel 2.6, dengan meningkatnya laju geser, viskositas adonan menurun pada setiap durasi fermentasi, yang merupakan ciri khas sebagian besar massa adonan. Seiring bertambahnya waktu fermentasi, viskositas juga menurun. Perlu diketahui bahwa dengan durasi fermentasi 120 dan 150 menit pada semua kecepatan, viskositasnya hampir sama.
2.1.2.3 Sifat memanggang tepung gandum hitam
Sifat memanggang tepung gandum hitam ditentukan oleh indikator berikut:
kemampuan membentuk gas;
kekuatan siksaan;
warna tepung dan kemampuannya menjadi gelap;
kekasaran penggilingan.
Kemampuan tepung membentuk gas. Kemampuan tepung dalam membentuk gas adalah kemampuan adonan yang dibuat darinya untuk membentuk karbon dioksida.
Selama fermentasi alkohol yang disebabkan oleh ragi pada adonan, sakarida yang terkandung di dalamnya terfermentasi. Yang terpenting, etil alkohol dan karbon dioksida terbentuk selama fermentasi alkohol, dan oleh karena itu berdasarkan jumlah produk inilah seseorang dapat menilai intensitas fermentasi alkohol. Oleh karena itu, kemampuan tepung dalam membentuk gas ditandai dengan banyaknya karbon dioksida per ml yang terbentuk selama 5 jam fermentasi adonan yang dibuat dari 100 g tepung, 60 ml air dan 10 g ragi pada suhu 30°C. .
Kemampuan membentuk gas bergantung pada kandungan gula intrinsik dalam tepung dan kemampuan pembentukan gula tepung.
Gula tepung itu sendiri (glukosa, fruktosa, sukrosa, maltosa, dll.) difermentasi pada awal proses fermentasi. Dan untuk memperoleh roti dengan kualitas terbaik, perlu dilakukan fermentasi yang intensif baik pada saat pematangan adonan, pada saat pemeriksaan akhir, maupun pada tahap pertama pemanggangan. Selain itu, monosakarida juga diperlukan untuk reaksi pembentukan melanoid (pembentukan warna kerak, rasa dan bau roti). Oleh karena itu, yang lebih penting bukanlah kandungan gula pada tepung, melainkan kemampuannya membentuk gula selama proses pematangan adonan.
Kemampuan tepung membentuk gula adalah kemampuan campuran air-tepung yang dibuat darinya untuk membentuk maltosa dalam jumlah tertentu pada suhu tertentu dan dalam jangka waktu tertentu. Kemampuan tepung dalam membentuk gula ditentukan oleh kerja enzim amilolitik pada pati dan bergantung pada keberadaan dan jumlah enzim amilolitik (a- dan β-amilase) dalam tepung, serta pada daya serang pati tepung. Biji-bijian gandum hitam normal yang tidak berkecambah mengandung α-amilase aktif dalam jumlah yang cukup besar. Selama perkecambahan biji-bijian, aktivitas α-amilase meningkat berkali-kali lipat. Pada tepung gandum hitam, β-amilase kira-kira 3 kali lebih aktif dibandingkan tepung terigu, dan α-amilase lebih dari 3 kali aktif.
Semua ini mengarah pada fakta bahwa remah roti gandum hitam selalu memiliki tingkat kelengketan yang lebih tinggi dibandingkan dengan roti berbahan tepung terigu yang kualitasnya lebih rendah. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa α-amilase aktif dengan mudah menghidrolisis pati menjadi sejumlah besar dekstrin, yang, dengan mengikat kelembapan, mengurangi hubungannya dengan protein dan butiran pati; sejumlah besar air berada dalam keadaan bebas. Adanya kelembapan bebas yang tidak terikat oleh pati akan membuat remah roti menjadi lembab saat disentuh.
Mengetahui kemampuan tepung dalam membentuk gas, seseorang dapat memperkirakan intensitas fermentasi adonan, jalannya pemeriksaan akhir dan kualitas roti. Kemampuan tepung dalam membentuk gas mempengaruhi warna kerak. Warna kerak sebagian besar disebabkan oleh jumlah gula yang tidak difermentasi sebelum dipanggang.
Kekuatan tepung. Kekuatan tepung adalah kemampuan tepung untuk membentuk adonan yang mempunyai sifat struktur dan mekanik tertentu setelah diuleni dan selama fermentasi dan proofing. Berdasarkan kekuatannya, tepung dibedakan menjadi kuat, sedang dan lemah.
Tepung kuat mengandung banyak zat protein dan memberikan hasil gluten mentah yang besar. Gluten dan adonan yang terbuat dari tepung kuat mempunyai ciri elastisitas tinggi dan plastisitas rendah. Zat protein tepung kuat mengembang relatif lambat saat menguleni adonan, namun umumnya menyerap banyak air. Proteolisis pada adonan terjadi secara perlahan. Adonan mempunyai daya menahan gas yang tinggi, roti mempunyai bentuk yang benar, volume yang besar, dan porositas yang optimal dalam ukuran dan struktur. Perlu diperhatikan bahwa tepung yang sangat kuat menghasilkan roti dengan volume yang lebih kecil. Gluten dan adonan tepung tersebut terlalu elastis dan kurang dapat mengembang.
Tepung yang lemah membentuk gluten yang tidak elastis dan terlalu mudah mengembang. Karena proteolisis yang intens, adonan yang terbuat dari tepung yang lemah memiliki elastisitas yang rendah, plastisitas yang tinggi, dan kelengketan yang meningkat. Potongan adonan yang sudah dibentuk disebarkan selama masa proofing. Produk jadi dicirikan oleh volume rendah, porositas dan ketidakjelasan yang tidak mencukupi (produk perapian).
Tepung medium menghasilkan gluten mentah dan adonan dengan sifat reologi yang baik. Adonan dan glutennya cukup elastis dan elastis. Roti tersebut mempunyai bentuk dan kualitas yang memenuhi persyaratan standar.
Warna tepung dan kemampuannya menjadi gelap selama proses pemanggangan. Warna remah berhubungan dengan warna tepung. Tepung berwarna gelap akan menghasilkan roti dengan remah berwarna gelap. Namun, tepung ringan dalam kasus tertentu dapat menghasilkan roti dengan remah berwarna gelap. Oleh karena itu, untuk mengkarakterisasi kualitas tepung yang dipanggang, tidak hanya warnanya yang penting, tetapi juga kemampuannya untuk menggelap.
Warna tepung terutama ditentukan oleh warna endosperm biji-bijian tempat tepung tersebut digiling, serta warna dan jumlah partikel perifer (dedak) biji-bijian dalam tepung.
Kemampuan tepung menjadi gelap selama pengolahan ditentukan oleh kandungan fenol, tirosin bebas dalam tepung dan aktivitas enzim O-difenoloksidase dan tirosinase, yang mengkatalisis oksidasi fenol dan tirosin dengan pembentukan melanin berwarna gelap.
Ukuran partikel tepung gandum hitam. Ukuran partikel tepung sangat penting dalam produksi kue, karena secara signifikan mempengaruhi laju proses biokimia dan koloid dalam adonan dan, sebagai hasilnya, pada sifat adonan, kualitas dan hasil roti.
Penggilingan tepung yang tidak mencukupi dan berlebihan memperburuk sifat pemanggangannya: tepung yang terlalu kasar akan menghasilkan roti dengan volume yang tidak mencukupi dengan porositas remah berdinding tebal yang kasar dan seringkali dengan kerak berwarna pucat; Roti yang terbuat dari tepung yang terlalu digiling menghasilkan volume yang berkurang, dengan warna kerak yang pekat, seringkali dengan remah berwarna gelap. Roti perapian yang terbuat dari tepung ini mungkin lembek.
Roti dengan kualitas terbaik berasal dari tepung terigu dengan ukuran partikel yang optimal. Penggilingan optimal tampaknya harus berbeda untuk tepung yang terbuat dari biji-bijian dengan jumlah yang berbeda dan terutama kualitas gluten.
Di bawah ini kami mempertimbangkan karakteristik struktural-mekanis (rheologi) (viskositas efektif h eff, viskositas plastis h pl, modulus elastisitas E 1, modulus elastisitas E 2, waktu relaksasi tegangan t gulungan, plastisitas relatif P, dll.) untuk adonan berbagai produk roti (roti gandum, produk mentega, daging domba, bagel, sedotan, ragi puff dan puff tidak beragi, kue pipih, dll). Pengaruh terhadap karakteristik reologi dari berbagai faktor ditunjukkan: kualitas bahan baku, metode pengolahan teknologi, tingkat dampak mekanis pada adonan (pencampur adonan, mesin terpal, pengepres ulir dan minyak), pengistirahatan adonan, pencetakan. potongan adonan, serta faktor teknologi seperti suhu, kelembaban adonan, resep, penyertaan bahan tambahan dan penyempurna. Contoh penggunaan karakteristik reologi untuk menilai kualitas produk setengah jadi dan produk jadi diberikan.
Materi yang disampaikan dapat digunakan oleh pegawai biro desain dan teknik, insinyur industri kue dalam modernisasi peralatan mekanik lama dan baru, serta oleh peneliti dan mahasiswa dalam penelitian dan karya diploma.
Resep, bahan baku utama dan tambahan
Nilai viskositas untuk berbagai jenis adonan
Nilai viskositas rata-rata berbagai jenis adonan pada suhu 30 °C dan tekanan atmosfer diberikan dalam tabel. 6.19.
Tabel 6.19. Nilai viskositas rata-rata berbagai jenis adonan pada suhu 30 °C dan tekanan atmosfer
| Jenis tes | Tubuh reologi | Laju geser, s –1 | Kelembaban, W T % | Viskositas efektif, h eff, Pa s |
| Opara | Plastik visco | 2,0 | ||
| Roti terbuat dari tepung | ||||
| saya menilai | – | 5,0 | 44,5 | 6,5 10 2 |
| II | – | 5,0 | 45,7 | 5.5 10 2 |
| Untuk roti Bulgaria | Shvedov–Bingham | 2,0 | 42,6 | 8 10 2 |
| Untuk bagel | Sama | 0,5 | 33,5 | 3·10 5 |
| Untuk donat gula | –‘’– | 0,3 | 31,6 | 2 10 6 |
| Untuk bagel vanila | –‘’– | 0,5 | 31,8 | 8 10 5 |
| Untuk roti renyah | - | 1,0 | 38,0 | 6 10 2 |
| Untuk roti pipih | Plastik visco elastis | 2,0 | 41,0 | 1 10 4 |
Viskositas adonan tepung berkisar antara 0,5 hingga 2000 kPa s dengan kadar air 17,0 hingga 45,7%. Berbagai jenis adonan termasuk dalam kelas benda reologi yang berbeda, sehingga dalam setiap kasus tertentu perlu untuk memilih persamaan desain yang sesuai ketika menggambarkan aliran jenis adonan tertentu dalam mesin teknologi.
Adonan bebas ragi
Saat memproduksi adonan wafel setengah jadi, adonan cair digunakan, yang berbeda dari adonan roti konvensional karena tidak adanya ragi dan adanya banyak gula dan susu.
Penelitian () dilakukan pada viskometer yang direkonstruksi
RV-8 dengan parameter sebagai berikut: laju geser 0-9 s−¹, kelembaban adonan 31,8 - 44,3%, suhu adonan 15 - 40ºC.
Ketergantungan yang diperoleh dari viskositas efektif pada laju geser merupakan karakteristik sebagian besar jenis adonan tepung. Peningkatan kelembaban dan suhu menyebabkan penurunan viskositas.
Nonlinier dari ketergantungan yang diperoleh memungkinkan kita untuk menyimpulkan bahwa adonan yang diteliti memiliki viskositas yang tidak normal dan merupakan cairan non-Newtonian. Pada laju geser hingga 6 s−¹, ketergantungan ini dijelaskan oleh hukum pangkat; di atas nilai yang ditunjukkan, oleh hukum linier. Pengolahan data eksperimen memungkinkan diperolehnya persamaan yang menggambarkan ketergantungan viskositas pada laju geser, kelembaban dan suhu,
h=108,8-3,985g+0,25gІ+1,13T-0,032TI-4,043W+0,0359WІ.(1)
Persamaan (1) berlaku untuk interval perubahan argumen berikut: 0.5 s –1 £g£7.0 s - 1 ; 31,8%$B$40,0%; 15°C£T£30°C.
Saat mengembangkan sistem kontrol otomatis dan pengaturan proses teknologi, perlu diketahui korelasi antara parameter teknologi individu dan karakteristik struktural dan mekanik produk yang diteliti.
Untuk itu dilakukan percobaan (12) untuk mengetahui kekentalan adonan pada tingkat kelembapan yang berbeda. Untuk menyiapkan adonan, tepung terigu komersial dengan kualitas tertinggi dan pertama digunakan. Percobaan dilakukan dengan adonan bebas ragi dengan kelembaban 44,5 hingga 65% pada suhu 30°C. Pemilihan kisaran ini dijelaskan sebagai berikut: batas atas (44,5%) sama dengan kadar air adonan gandum yang terbuat dari tepung kelas I yang diterima di toko roti; batas bawah (65%) dipilih karena fakta bahwa banyak karya mencatat janji metode penyiapan adonan gandum menjadi adonan cair, yang memiliki sejumlah keunggulan.
Viskositas ditentukan menggunakan viskometer rotasi Reotest-RV (GDR). Laju regangan divariasikan dari 0,167 hingga 1,8 s -1 . Hasil rata-rata ditunjukkan pada Gambar 59.
Beras. 59. Ketergantungan kekentalan adonan tepung mutu I terhadap kadar airnya pada laju geser yang berbeda (dalam s-1):
SAYA - 0,167; 2 - 0,333; 3 - 0.6; 4 - 1.0; 5 -1.8.
Seperti dapat dilihat dari grafik, ketergantungannya bersifat eksponensial. Ketika kadar air produk setengah jadi meningkat, viskositasnya menurun secara signifikan. Jadi, untuk laju geser 0,167 s -1, ketika kelembapan berubah dari 46 menjadi 50%, viskositas menurun sekitar 3,5 kali lipat. Dengan meningkatnya laju geser, intensitas perubahan viskositas menurun secara signifikan. Misalnya, pada laju geser 0,167 s-1 dan perubahan kelembapan dari 46,0 menjadi 65,0%, viskositas menurun dari 1385 menjadi 42 kPa*s, dan pada 1,8 s-1 dan perubahan kelembapan yang sama, viskositas menurun. hanya dari 284 hingga 20 Pa·s, yaitu intensitas perubahan viskositas berkurang 5 kali lipat. Di sini, anomali viskositas adonan kue memainkan peran penting.
Pengolahan data eksperimen yang diperoleh memungkinkan diusulkannya bentuk korelasi berikut:
h= c + ea W b , (3-13) a
dimana a, b, c adalah koefisien empiris yang bernilai sebagai berikut: untuk adonan tepung terigu mutu I a = 50,26, b = -12,47, c = 0,1; untuk adonan berbahan tepung premium a=52.77, b=-13.17, c=0.1.
Persamaan (3-13) berlaku untuk laju geser dari 0,167 hingga 1 s? dan kelembaban adonan berkisar antara 44 hingga 62%.
Kekasaran penggilingan tepung terigu
Meja. Ketergantungan karakteristik elastis-plastik adonan pada kekasaran penggilingan tepung terigu
| Menggiling pecahan | Kandungan gluten mentah, % | Modulus elastis, E | E, Dengan | |
| dalam 30 menit | ||||
| Lewati saringan 43 | 43/39,5 | 4,2/9,1 | 7,0/6,9 | 60/132 |
| Lewati saringan 38 | 38/39,3 | 3,2/8,4 | 3,5/4,7 | 91/179 |
| Lewati saringan 25 | 25/38,1 | 3,0/6,8 | 3,3/4,3 | 91/157 |
| Keluar dari saringan | 25/37,5 | 2,6/6,4 | 2,9/4,0 | |
| Hubungan terbalik antara viskositas adonan dan modulus geser serta ukuran partikel tepung telah ditemukan. Pola ini antara lain disebabkan oleh peningkatan kandungan protein gluten dengan penurunan ukuran partikel tepung. |
Sisi kanan tabel 6.2
| Viskositas plastik, η 10 –5 , Pa s | Modulus elastis, E·10 –3 , Pa???Hitung ulang angkanya | Waktu relaksasi stres, η/ E, Dengan | Koefisien pencairan | |
| K η | KE | |||
| dalam 3 jam | ||||
| 2,6/6,2 | 4,2/6,5 | 62/95 | 38/32 | 40/6 |
| 2,4/4,4 | 3,3/3,9 | 73/13 | 25/47 | 6/17 |
| 2,2/3,1 | 3,2/3,15 | 71/91 | 27/53 | 7/19 |
| 1,6/2,9 | 2,1/3,2 | 76/91 | 39/51 | 28/20 |
Tabel 6.20. Sifat struktural dan mekanik adonan mentega dengan kandungan gula dan lemak yang berbeda (pada suhu 20 °C)
| Adonan | Kelembapan, % | E, Pa | η, Οа·с | η/ E, Dengan | P, % | E, % | D, s –1 |
| Kontrol | 30,2 | 3,0 10 3 | 5.0 10 5 | 0,0015 | |||
| Dengan gula: | |||||||
| 5% | 30,6 | 1.1 10 3 | 2.0 10 5 | 0,0030 | |||
| 10% | 5.1 10 2 | 8.8 10 4 | 0,0045 | ||||
| 20% | 30,3 | 2.7 10 2 | 2.7 10 4 | 0,0090 | |||
| 50% | 30,5 | 1.4 10 2 | 1.6 10 4 | 0,0045 | |||
| Kontrol | 30,6 | 3.6 10 3 | 6.2 10 5 | 0,0015 | |||
| Dengan margarin: | |||||||
| 5% | 30,3 | 1,9 10 3 | 2.9 10 5 | 0,0030 | |||
| 10% | 28,0 | 1,8 10 3 | 2.4 10 5 | 0,0030 | |||
| 20% | 28,0 | 1,5 10 3 | 1,8 10 5 | 0,0040 | |||
| 50% | 30,4 | 4.8 10 3 | 7.9 10 4 | 0,0045 | |||
| Dengan 50% gula | 20,8 | 5.7 10 3 | 4.3 10 4 | 0,0075 | |||
| Dengan margarin 50%. | 20,4 | 4.9 10 3 | 2.8 10 5 | 0,0090 | |||
| Dengan 50% gula dan 50% margarin | 20,0 | 6.1 10 3 | 3.6 10 4 | 0,0030 |
Pengaruh penambahan gula dan lemak terhadap sifat mekanik adonan tepung bergantung pada kadar airnya. Penambahan senyawa protein, gula dan lemak secara signifikan pada adonan gandum yang terbuat dari tepung berkualitas tinggi secara signifikan mengubah karakteristik struktural dan mekaniknya. Dengan menambahkan 5 hingga 50% gula ke tepung, plastisisasi struktur adonan gandum tercapai - penurunan modulus geser dan viskositas; Elastisitas adonan diamati dalam bentuk penurunan modul yang lebih signifikan.
Tabel 6.21. Sifat struktur dan mekanik adonan non fermentasi dan fermentasi berbahan dasar tepung mutu I dengan tambahan gula
| Nomor sampel | Sampel uji | Kelembapan, % | E·10 –2 , Pa | η·10 –4 , Pa·s | η/ E, Dengan | P, % | E, % | KE, % | Kη, % |
| Adonan non-fermentasi | |||||||||
| Tanpa bahan tambahan | 44,0 | 8,5/3,5 | 5,9/1,9 | 69/53 | 72/78 | 74/82 | |||
| Dengan sukrosa 5%. | 43,7 | 4,7/2,4 | 3,5/1,6 | 74/62 | 71/74 | 77/82 | |||
| Dengan glukosa 5%. | 44,0 | 5,4/2,8 | 4,0/2,0 | 74/68 | 71/72 | 73/77 | |||
| Dengan sukrosa 10%. | 43,3 | 3,3/1,7 | 2,7/1,3 | 84/74 | 73/71 | 77/82 | |||
| Dengan glukosa 10%. | 44,1 | 3,1/1,6 | 3,1/1,8 | 99/108 | 64/62 | 91/76 | |||
| Dengan sukrosa 15%. | 43,4 | 1,5/1,0 | 1,5/1,3 | 100/130 | 67/55 | 85/78 | |||
| Dengan glukosa 15%. | 43,5 | 1,9/1,2 | 2,5/1,6 | 140/140 | 58/55 | 76/77 | |||
| Dengan sukrosa 20%. | 43,0 | 1,0/0,6 | 1,3/1,1 | 130/180 | 58/52 | 75/76 | |||
| Dengan glukosa 20%. | 43,0 | 1,0/0,9 | 1,5/1,7 | 145/180 | 53/48 | 64/67 | |||
| Fermentasi adonan | |||||||||
| Tanpa bahan tambahan | 44,2 | 6,0/2,9 | 5,4/6,2 | 90/214 | 67/45 | 64/65 | –12 | ||
| Dengan sukrosa 5%. | 44,0 | 3,5/1,6 | 3,2/4,4 | 92/277 | 66/42 | 67/67 | –38 | ||
| Dari 10%" | 43,8 | 1,8/1,4 | 1,7/2,9 | 100/207 | 65/46 | 59/60 | –71 | ||
| Dari 15" | 44,0 | 0,9/0,8 | 0,8/1,4 | 96/178 | 65/50 | 67/63 | –75 | ||
| Dari 20" | 44,1 | 0,2/0,25 | 0,25/0,37 | 125/135 | 59/56 | 74/74 | –25 | –48 |
Struktur adonan non-fermentasi tanpa tambahan gula, karena meningkatnya kandungan senyawa yang larut dalam air, mengalami peningkatan plastisitas dan pencairan. Adonan yang berumur 2 jam mempunyai kekentalan adonan yang rendah dan elastisitas relatifnya meningkat. Menambahkan 5–20% gula ke dalam adonan secara signifikan mengurangi viskositasnya dan bahkan lebih nyata lagi modulus gesernya: elastisitas relatif meningkat, dan plastisitas menurun; dengan meningkatnya dosis gula, efek ini meningkat. Pengaruh gula tambahan terhadap struktur adonan yang tidak difermentasi yang didiamkan selama 2 jam serupa dengan pengaruhnya terhadap struktur tanpa diistirahatkan. Pada saat yang sama, penambahan gula secara bertahap mengubah sifat pengaruh lama pemaparan adonan terhadap sifat elastis-elastis dan kental plastisnya.
Tabel 6.22. Pengaruh gabungan penambahan gula dan lemak terhadap karakteristik struktur dan mekanik adonan berbahan dasar tepung terigu grade I
| Opsi Pengalaman | Sampel | Kelembapan, % | E·10 –2 , Pa | η·10 –4 , Pa·s | η/ E, Dengan | P, % | E, % | KE, % | Gradien E | Kη, % | Gradien η |
| Adonan yang tidak difermentasi | |||||||||||
| Kontrol | 43,6 | 10/4 1 | 6,8/2,8 | 68/68 | 73/73 | 73/82 | - | - | |||
| Dengan 5% gula dan 2,5% lemak | 43,3 | 5,2/2,7 | 4,0/1,5 | 76/55 | 71/77 | 80/80 | 0,2 | 0,2 | |||
| Dengan 10% gula dan 5% lemak | 44,3 | 1,7/1,4 | 1,6/0,7 | 94/45 | 66/78 | 76/68 | 0,2 | 0,1 | |||
| Dengan 20% gula dan 10% lemak | 44,1 | 0,7/0,8 | 0,6/0,3 | 85/50 | 68/65 | 75/86 | –11 | 0,1 | 0,1 | ||
| Fermentasi adonan | |||||||||||
| Kontrol | 43,8 | 8,2/4,5 | 7,4/11,0 | 91/240 | 67/44 | 70/75 | - | –15 | - | ||
| Dengan 5% gula dan 2,5% lemak | 43,8 | 3,0/2,0 | 3,6/4,1 | 120/209 | 60/47 | 75/76 | 0,3 | –11 | 0,9 | ||
| Dengan 10% gula dan 5% lemak | 44,7 | 1,3/0,8 | 1,3/2,0 | 100/250 | 64/42 | 70/67 | 0,3 | –15 | 0,6 | ||
| Dengan 20% gula dan 10% lemak | 44,2 | 0,3/0,25 | 0,4/0,5 | 133/200 | 63/51 | 74/77 | 0,1 | –12 | 0,3 |
Catatan. Pembilangnya menunjukkan data adonan yang baru dicampur, dan penyebutnya menunjukkan data pengujian dua jam.
Gula semakin mengurangi modulus geser dan viskositas kedua jenis adonan; lebih signifikan daripada lemak, mereka meningkatkan rasio viskositas terhadap modulus adonan non-fermentasi; Dibandingkan dengan lemak, lemak kurang aktif dalam mengurangi karakteristik penting dari adonan fermentasi. Gabungan penambahan gula dan lemak akan memberikan pengaruh yang paling signifikan bukan pada sifat elastis-plastiknya, melainkan pada sifat relaksasi adonan gandum yang difermentasi. Kombinasi penambahan gula dan lemak pada adonan non-fermentasi tidak memperbaiki, melainkan memperburuk sifat pemanggangannya; dan selama fermentasi sedikit meningkatkan viskositas dan mengurangi modulus geser.
Penilaian sifat pemanggangan tepung terigu. (1 bagian)
Istilah “kekuatan” tepung yang digunakan sebenarnya identik dengan kualitas tepung, sifat fisiknya. Tepung dikatakan kuat jika mampu menyerap air dalam jumlah yang relatif besar pada saat diuleni sekaligus membentuk adonan yang tetap mempertahankan bentuknya, tidak menempel pada tangan dan mesin, serta tidak menyebar pada saat dipotong dan dipanggang. Tepung terigu yang baik menghasilkan roti yang harum, gurih, empuk (bentuknya teratur, dilapisi kulit yang halus, mengkilat, berwarna kecoklatan, dengan remah yang elastis, kendur merata, dan berpori halus. Memprediksi dan memastikan roti berkualitas tinggi hanya dapat dilakukan dengan memperhitungkan pemanggangan kualitas tepung, yang bergantung pada kompleks protein-doproteinase dan karbohidrat-amilase tepung.Istilah "kompleks protein-proteinase" berarti protein tepung (terutama gliadin dan glutenin), enzim proteolitik yang menghidrolisisnya, serta aktivator dan penghambat proteolisis. Konsep "kompleks karbohidrat-amilase" meliputi gula, pati, dan amilase yang menghidrolisisnya.
Kompleks protein-proteinase. Kompleks protein-proteinase, dan terutama gluten, merupakan faktor utama yang menentukan kekuatan tepung. Gluten tepung terigu adalah kompleks yang sangat terhidrasi yang terutama terdiri dari protein gliadin dan glutenin. Rasionya, menurut V.S. Smirnov, dalam gluten dari tepung premium berkisar antara 1:1,6 hingga 1:1,8. Dengan peningkatan rendemen tepung menurun dan gluten dari tepung kelas 2 berkisar antara 1:1.1 hingga 1:1.2. Kedua protein ini bersifat heterogen, masing-masing terdiri dari beberapa fraksi.
Gliadin memiliki berat molekul 27.000 hingga 65.000. Membengkak dalam air, membentuk massa sirup yang relatif cair, yang ditandai dengan konsistensi lengket, kental, sangat mudah mengembang, dan tidak elastis.
Glutenin molekulnya lebih besar, berat molekulnya berkisar dari ratusan ribu hingga beberapa juta. Glutenin terhidrasi membentuk massa seperti karet yang dapat diperpanjang pendek dengan ketahanan tinggi terhadap deformasi, elastis dan relatif kuat.
Gluten mentah menggabungkan sifat struktural dan mekanik protein ini dan menempati posisi perantara: glutenin adalah dasarnya, dan gliadin adalah prinsip perekatannya.
Dalam gluten mentah, proporsi airnya adalah 64-70%. Selain air, protein juga mengandung sejumlah kecil pati, gula, lipid, dan unsur mineral. Dalam gluten, ada zat non-protein (dalam% bahan kering): dari tepung premium - 8-10; 1 - 10-12; 16-2-22. Telah ditetapkan bahwa lipid, karbohidrat, dan unsur mineral berada dalam gluten dalam keadaan terikat secara kimia - dalam bentuk lilo- dan glikoprotein, sedangkan partikel pati dan cangkang dipertahankan secara mekanis. Lipid yang membentuk gluten mempengaruhi sifat-sifatnya. Tindakan mereka dijelaskan oleh fakta bahwa asam lemak tak jenuh, mengoksidasi dan membentuk peroksida dan hidroperoksida, mendorong oksidasi gugus sulfhidril - SH dengan pembentukan ikatan disulfida - S - S -, yang memperkuat struktur intramolekul protein, menjadikannya lebih padat. Ikatan disulfida terbentuk baik dalam satu molekul protein maupun antara molekul protein gluten-wine yang berbeda. Bagian tertentu dari lipid tetap tidak terikat dengan protein dan berfungsi sebagai pelumas antar molekul protein, memberikan elastisitas tambahan pada gluten.
Sifat-sifat gluten dan cara penentuannya diatur oleh standar yang mengatur jumlah gluten. Kandungan gluten mentah harus (dalam % berat tepung, tidak kurang): dalam semolina - 30, premium - 28, 1 - 30, 2 - 25, wallpaper - 20.
Kualitas gluten dicirikan terutama secara organoleptik berdasarkan warna dan bau, serta kekencangan, elastisitas dan kemampuan memanjang. Gluten berkualitas baik memiliki warna putih dengan semburat kekuningan atau keabu-abuan dan sedikit bau tepung yang menyenangkan. Gluten kualitas rendah berwarna abu-abu, terkadang kecoklatan, dan berbau tidak sedap.
Gluten berkualitas baik bersifat elastis, kohesif, setelah berubah bentuk dengan cepat kembali ke bentuk aslinya dan tidak menempel di tangan Anda. Gluten yang buruk tidak elastis, menempel di jari Anda, dan konsistensinya berlumuran, terkadang kenyal atau rapuh.
Gluten dianggap kuat jika potongan 4 g diregangkan kurang dari 10 cm, regangan sedang - dari 11 hingga 16 dan lemah - lebih dari 16 cm.
Standar ini membagi gluten menjadi tiga kelompok sesuai dengan indikator di atas: I - elastisitas yang baik, ekstensibilitas panjang atau sedang; II - elastisitas yang baik dan perpanjangan pendek atau elastisitas yang memuaskan, perpanjangan pendek, sedang atau panjang; III - elastisitas lemah, regangan kuat, kendur saat diregangkan, patah karena beratnya sendiri, serta tidak elastis, mengambang, tidak koheren.
Kualitas gluten dapat ditunjukkan secara obyektif melalui kemampuan hidrasinya. Menurut G.N. Pronina, bervariasi (dalam% gluten mentah): untuk tepung premium - dari 175 hingga 188, yang pertama - dari 172 hingga 197 dan yang kedua - dari 166 hingga 186.
Definisi gluten kering (dalam % berat tepung pada bahan kering) menghilangkan pengaruh fluktuasi kadar air tepung dan kapasitas hidrasi gluten, sehingga mengkarakterisasi tepung secara lebih obyektif dan berkorelasi lebih erat dengan kandungan protein. Kandungan gluten kering (dalam%): dalam tepung premium - 9.4-10, ZG 1 - 10.2-12.7; ke-2 - 8.7-11.7.
Bola kue dari 2 g gluten memungkinkan untuk memprediksi hasil volumetrik roti sampai batas tertentu. Bola gluten yang berkualitas baik memiliki volume 4,5-5,5 cm 3, dan perbandingan tinggi dan diameternya adalah 1,1-1,2.
Daya sebar bola dari 10 g gluten mentah, ditentukan pada suhu 30 ° C, selama satu, dua dan tiga jam pemeriksaan, secara objektif mencerminkan kualitas dan secara tidak langsung menunjukkan aktivitas enzim proteolitik. Diameter bola (setengah dari jumlah dua pengukuran tegak lurus) gluten kualitas rata-rata kira-kira sama (dalam mm): pada awal penentuan - sekitar 30; setelah 1 jam - dari 40 hingga 50; setelah 2 jam - dari 50 hingga 55; setelah 3 jam - dari 55 hingga bO.
Karakterisasi mutu gluten dapat dilakukan dengan menggunakan instrumen, yang paling umum adalah gluten deformasi meter IDK-1, dimana gaya P = 1,18 N diterapkan pada bola gluten seberat 4 g selama 30 detik. direndam dalam gluten, maka dia lebih lemah. I. M. Reuter memberikan gradasi kualitas gluten sebagai berikut (H def - kriteria kualitas dalam satuan instrumen): kuat - 60-70, rata-rata - 71-80, memuaskan - 81-100, lemah - lebih dari 100. Jika hasil diperoleh pada IDK -1, dikalikan 0,2, Anda mendapatkan ekstensibilitas gluten dalam sentimeter.
Dengan demikian, mempelajari kualitas gluten menggunakan metode standar dan tambahan memungkinkan kita untuk mengkarakterisasi sifat-sifatnya secara objektif dan komprehensif. Namun proses pencucian gluten dipengaruhi oleh banyak faktor, antara lain suhu dan kesadahan air, lama pencucian, jumlah air yang dikonsumsi, dll. Selain itu, protein gluten-wine diisolasi dari lingkungan alami, sehingga sifat-sifatnya tidak berbeda. sepenuhnya bertepatan dengan perilaku mereka dalam ujian. Oleh karena itu, meskipun mempelajari gluten terbilang lebih cepat dan mudah, namun penentuan kekuatan tepung berdasarkan sifat adonan memberikan hasil yang lebih dapat diandalkan.
Enzim proteolitik merupakan komponen kedua dari kompleks protein-proteinase; pada biji gandum yang sehat, aktivitasnya relatif rendah. Namun, pada biji-bijian cacat dan tepung yang dibuat darinya, jumlahnya meningkat tajam. Protease, yang bekerja pada gluten, mengurangi elastisitasnya dan meningkatkan fluiditas. Proteolisis tidak selalu disertai dengan pembentukan asam amino bebas, yaitu penghancuran struktur protein primer. Pada tahap awal, proteolisis mempengaruhi struktur tersier dan kuaterner dari molekul protein, menyebabkan disagregasi dan pembentukan polipeptida.
Menghambat (memperlambat) zat pengoksidasi proteolisis yang mampu mengoksidasi gugus sulfhidril menjadi gugus disulfida.
Aktivator proteolisis adalah zat pereduksi yang menghancurkan jembatan disulfida antara molekul protein dan dengan demikian melemahkan gluten. Tepung dan ragi, terutama yang sudah tua, mengandung tripeptida glutathione yang memiliki efek pengurangan yang kuat. Asam amino sistein memiliki sifat yang sama. Studi khusus tentang aktivitas enzim proteolitik saat mengevaluasi tepung belum dilakukan. Aktivitas mereka dinilai berdasarkan kualitas gluten dan sifat struktural dan mekanik adonan.
Karakteristik “kekuatan” tepung berdasarkan sifat struktural dan mekanik (rheologi) adonan. Adonannya adalah kompleks koloid terhidrasi - polidispersoid. Ia memiliki struktur internal tertentu dan sifat struktural dan mekanik yang terus berubah. Metode yang memungkinkan mereka untuk dikarakterisasi secara bersamaan mengkarakterisasi “kekuatan” tepung.
Penentuan “kekuatan” tepung dengan daya sebar adonan bebas ragi disarankan oleh Prof. L.Ya-Auerman. Dengan menggunakan metode ini, adonan diuleni dengan kadar air 46,3%; 100 g adonan digulung menjadi bola dan disimpan selama satu, dua dan tiga jam, dengan mempertimbangkan tidak hanya sifat gluten, tetapi juga pengaruh total zat protein, enzim proteolitik dan polisakarida non-pati terhadap sifat reologi. adonan. Setelah 3 jam diistirahatkan, diameter bola adonan yang terbuat dari tepung kuat meningkat menjadi tidak lebih dari 83 mm, sedang - menjadi 97, lemah - lebih dari 97 mm.
Penentuan “kekuatan” tepung berdasarkan konsistensi adonan dilakukan dengan menggunakan alat konsistometer (penetrometer). Pada saat yang sama, sifat struktural dan mekanik adonan dipelajari, yang digunakan untuk menilai aktivitas enzim proteolitik yang menyebabkan disagregasi gluten dan penurunan elastisitasnya. Untuk pengujian, adonan diuleni dengan kadar air konstan untuk setiap jenis tepung. Simpan dalam termostat pada suhu 35°C selama 60, 120 dan 180 menit (Ko, Keo, Ki20 dan Kieo) dan tentukan kedalaman pelubangan adonan dengan pelubangan dengan pengaruh gaya P = 50 g (0,49 N). Semakin dalam punch dibenamkan ke dalam adonan, maka semakin lemah tepungnya dan semakin tinggi nilai K dalam satuan standar alat tersebut. Jadi, pada tepung terigu kualitas 1 yang baik, Ko tidak melebihi 100, Kbo - hingga 120, Ki20 - hingga 150 dan Kieo - hingga 180.
Memuat...