Способ обработки хлебопекарной пшеничной муки инфракрасным излучением. Обработка муки

Пшеничная мука

Пшеничная мука — основной компонент почти всех видов мучных кондитерских изделий (МКИ), и развитие мукомольной технологии шло параллельно с развитием их производства. Производство пшеницы и мукомольная промышленность развивались в Великобритании быстрее, чем где-либо еще в Европе. До изобретения вальцового помола муки пшеницу мололи между жерновами. Из получаемой муки крупного помола было трудно отделить отруби, поэтому мука была темной и грубой. Первая вальцовая мельница была создана в 1840-х гг. в Будапеште, а в Великобритании — Генри Саймонсом {Нету Simons) в 1875 г. В то же самое время были внедрены шелковые ткани для сит, в связи с чем стало возможным значительно более полно отделять отруби от белого эндосперма, и в результате мука стала гораздо белее. Вальцовый помол также позволил лучше отделять зародыш, который богат липидами. В результате помола высвобождаются ферменты, действующие на липиды и делающие его прогорклым. Поэтому мука, полученная в результате вальцового помола, хранится без прогоркания значительно дольше, чем мука грубого помола, полученная после помола на жерновах.

Свойства пшеничной муки меняются не только в зависимости от типа пшеницы, использованной для получения муки, но и при одном сорте пшеницы — от времени года. Важность пшеничной муки в питании вызвала появление большого объема литературы о пшенице и пшеничной муке. Основная часть этой литературы написана применительно к хлебу, где влияние жиров и сахаров в тесте выражено по сравнению с приготовлением печенья и других аналогичных изделий в меньшей степени. Мы рассмотрим подробно только тесто для печенья. Упор будет сделан на применение более слабых по свойствам клейковины видов муки, традиционно считающихся наиболее подходящими для изготовления печенья, однако, чтобы дать технологу более широкое представление о существующих возможностях, будут затронуты также другие виды муки и средства изготовления специальных ее видов.

Качество белков — наиболее важное для производителей МКИ свойство муки и, к сожалению, оно вызывает наибольшие трудности, поскольку его сложно определить и проверить.

Мука с точки зрения мукомольных свойств

Виды муки

Объем выращиваемой в мире пшеницы превосходит объемы всех других зерновых — она растет везде, кроме арктических районов. 33% всех выращиваемых зерновых составляет пшеница, 26% — кукуруза, а рис и ячмень составляют примерно по 13% каждый. Пшеничная мука отличается от муки почти всех зерновых тем, что ее белок при гидратации и замесе образует клейкую резиноподобную массу, называемую клейковиной. Существует лишь еще одна мука, обладающая подобным свойством при определенных условиях, причем далеко не в такой степени — это ржаная. Клейковина делает возможным удержание пузырьков газа при выпечке теста, что позволяет получить сильно выраженную пористую структуру и приятные вкусовые качества изделий. Существует очень много видов и разновидностей рода Triticum (пшеница), но нас будет интересовать исключительно разновидности вида Triticum aestivum, известного как пшеница обыкновенная. Т. durum (пшеница твердых сортов), из которой изготавливают самые высококачественные макаронные изделия, нами не рассматривается.

В районах с умеренным климатом, там, где зима не очень холодная, выращивают озимую пшеницу. Семена сеют осенью, и до замерзания почвы идет частичный рост пшеницы. В районах с более континентальным климатом и более низкими зимними температурами пшеницу, называемую яровой, сеют обычно весной. Это различие важно, поскольку разновидности озимой пшеницы имеют обычно более мягкую зерновку с содержанием белка ниже, чем у яровой пшеницы.

Растениеводы постоянно создают новые сорта пшеницы, что ведет к постоянной смене ее разновидностей, применяемых для помола. Каждая новая разновидность обычно сохраняет свое превосходство лишь несколько лет — она либо подвержена болезням, либо заменяется еще более высокоурожайной разновидностью. За последние 40-50 лет произошло впечатляющее увеличение качества пшеницы, содержания белка, урожайности и сопротивляемости заболеваниям.

Пшеница для помола может быть описана как твердая, средняя или мягкая на основе физических характеристик зерна пшеницы. Твердые типы обычно имеют высокое содержание белка (10-14%), являются в основном яровыми и имеют стекловидный эндосперм (белая крахмалистая центральная часть, из которой получают муку). При помоле зерно дробится, и зерна крахмала часто повреждаются, что ведет к высокой водопоглотительной способности муки (количество воды, необходимое для получения стандартной консистенции теста). Мягкие пшеницы, наоборот, дают более «пушистую» («рыхлую») муку с менее поврежденными зернами крахмала и более низкой водопоглотительной способностью. Содержание белка в ней обычно низкое (8-11%), причем белок дает клейковину, менее устойчивую к деформациям, и с большей растяжимостью и эластичностью. Тесто получается при этом менее упругое. «Средняя» пшеница занимает промежуточное положение.

Зерно пшеницы носит ботаническое название зерновка (caryopsis). Часто его называют зерном, поскольку стенка семени соединена со стенкой завязи и состоит из трех основных частей. Внешние слои, обычно коричневые или красноватые, называют отрубями, белый или желтоватый центр называют эндоспермом, а маленькую завязь называют зародышем. Для получения муки в основном используется эндосперм. Для получения белой муки одной из задач при помоле является отделение этих компонентов как можно более полно, но из-за формы зерна, которое на одной стороне имеет углубление, известное как бороздка, полное отделение чрезвычайно сложно. У зерен же риса или ячменя бороздки нет, поэтому для них, в отличие от пшеницы, можно применять процесс очистки от отрубей, известный как шлифование.

Получение муки

Помол пшеницы — сложный механический процесс, направленный на оптимальное разделение трех компонентов. Сначала доводят влажность зерна до нужного уровня, для чего к зерну добавляют воду и выдерживают несколько часов, чтобы содержание влаги было около 15%. Оболочки становятся несколько более влажными, что делает их прочнее и поэтому они в меньшей степени разрушаются при помоле. Затем зерно вальцуют желобчатыми (рифлеными) валками (известными как валки драного вальцового станка), движущимися с различными скоростями. Задача заключается в сохранении отрубей как можно более крупными и в открытии эндосперма, который затем отделяется от отрубей в виде крупных частиц. Комбинируя просеивание (грохочение) и аспирацию, более крупные и легкие кусочки отрубей отделяют, а кусочки эндосперма затем постепенно уменьшаются в размере благодаря перемалыванию гладкими валками (валками размольного вальцового станка) до порошка, называемого мукой. Гранулометрический состав муки (распределение частиц муки по размерам) весьма важен. В зависимости от свойств пшеницы и квалификации мукомола получается мука с большим или меньшим содержанием отрубей. Зародыш зерна мягкий и богаче липидами, чем другие две составляющие, и в процессе размола эндосперма в муку он превращается в хлопья, что облегчает отделение просеиванием. Небольшая доля частиц зародыша, однако, неизбежно попадает в муку.

Отруби составляют примерно 12% зерна, эндосперм — около 85,5%, а зародыш — около 2,5%. Если бы отделение эндосперма было полным, то выход муки составлял бы 85%, но эта величина практически никогда не достигается. Включение мелких частиц отрубей в белую муку делает ее более серой и снижает некоторые ее свойства как сырья для получения теста — например, клейковина становится менее эластичной и развитой. На практике выход муки для печенья составляет 72-76%. Более белые виды муки имеют выход лишь 70%. Непросеянная мука имеет по определению выход почти 100%, но эта мука очень темная. Промежуточные виды муки, называемые цельносмолотыми, производятся с другими значениями выхода (обычно 84%). За исключением случая жернового помола обычно такие несортовые виды муки готовят, добавляя отруби к белой муке, тем самым регулируя диапазон размеров частиц отрубей.

При помоле муку получают в нескольких точках вальцового станка, поскольку задача заключается в удалении размолотого эндосперма как можно раньше, до его загрязнения частицами отрубей. Каждый поток помольной партии муки носит специальное название. Мукомол может собирать эти виды муки отдельно или перед отправкой на хранение смешивать их (осуществлять валку). Если более белые фракции муки низких выходов хранятся отдельно, остальная мука имеет более низкое качество. В производстве печенья в основном используют прием валки — смесь полного набора фракций муки. Возросший в последнее время интерес к более высокому содержанию в пище клетчатки (пищевых волокон) привел к значительному росту использования отрубей пшеницы (в основном, в виде серой муки). Отруби богаты клетчаткой, но споры об ее оптимальном источнике продолжаются до сих пор.

Зольность и цвет муки

Классификация муки основана на количестве в ней отрубей. Как видно из химического состава основных компонентов пшеницы, приведенного в табл. 1, отруби содержат больше минеральных веществ, чем другие фракции, поэтому мука с высоким содержанием отрубей имеет относительно высокую зольность. Таким образом, зольность может быть использована для определения типов муки. В континентальной Европе муку классифицируют по зольности, которая связана с выходом (см. табл. 2). Из таблицы можно видеть, что в Германии сорт муки соответствует среднему проценту зольности, умноженному на 1000.

Важно, что классификация, основанная на зольности, дает мало информации о свойствах муки, которые тесно связаны с количеством и качеством белков. Поскольку источником составляющих золы пшеницы являются минеральные вещества почвы, очевидно, что как общее содержание минеральных веществ, так и их содержание в отрубях зависят в определенной степени от почвы и климатических условий при росте. В Великобритании оценка зольности муки еще более осложнена наличием законодательного требования добавлять в муку минеральные вещества, что делает невозможным определение естественной зольности. Другой, более простой тест качества — это измерение «белизны» или отражательной способности водяной суспензии муки с помощью колориметра.

Таблица 1. Состав образцов товарной муки по эндосперму, зародышу, и отрубям

Наименование показателейЭндосперм, %Зародыш, %Отруби, %

Влажность	14	11,7	13,3
Белок	9,6	28,5	14,4
Жир	1,4	10,4	4,7
Зола	0,7	4,5	6,3
Углеводы (по разности)	74,3	44,9	61,4
Крахмал	72	14	8,6
Гемицеллюлоза	1,8	6,8	26,2
Сахара	1,1	16,2	4,6
Целлюлоза	0,2	7,5	21,4
Общее содержание углеводов	74,1	44,5	60,8
Выход фракций	99,8	99,6	99,4

Таблица 2. Классификация муки в континентальной Европе

Тип муки (ЕС)Тип муки (Германия)% золы в сухой массеПримерный выход, %

1	405	Ниже 0,50	До 55/60
2	550	0,51-0,63	До 65/70
3	812	0,64-0,90	До 75/80
4	1050	0,91-1,20	До 80/85
5	1600	1,21-1,80	До 90/95
6	Из цельного зерна	Примерно 2,0	100

Значение зольности определяется с помощью озоления, которое занимает несколько часов, а оценка по колориметру определяется измерением отражательной способности взбитого жидкого теста и занимает лишь несколько минут. Не так давно в продаже появился прибор Branscan, измеряющий содержание отрубей в образце муки с помощью анализа изображений (прибор измеряет количество и диапазон размеров темных частиц в сухом образце муки). Анализ изображений выполняется на компьютере, занимает лишь несколько секунд, а результаты надежны, воспроизводимы и не искажены ошибками оператора. Прибор первоначально был разработан для контроля в потоке при помоле муки; имеется также его лабораторный вариант.

Содержание белков в муке

Большое значение придается содержанию в муке белка, хотя для печенья более важно качество клейковины, которую дает этот белок в тесте. Смешивая муку разных партий, мукомол может теоретически получить любой желаемый уровень белка между 8 и 13%. К значению содержания белков следует подходить осторожно, так как это значение зависит от способа расчета. Исследования показали, что содержание азота белка в эндосперме составляет около 17,5%, поэтому умножение значения азота по Кьельдалю на 5,7 даст полную массу азота. В работе предложено использовать для муки значение 5,6 (5,7 — для цельносмолотой пшеничной муки), но общепризнанным является коэффициент 5,7. Количество белка в муке может быть также оценено по отражательной способности в ближней (длинноволновой) ИК-области спектра. Белок наружных слоев отрубистых слоев (оболочек), не образующий клейковины, имеет более низкое содержание азота, и для оценки содержания белка в отрубных кормах для животных используется коэффициент 6,25. Если содержание белка указано, лучше проверить метод, использованный для его определения, и использовался ли коэффициент 5,7 для пересчета из значения определенного элементарного азота. Результаты являются лишь относительными, поскольку все равно в образовании клейковины принимает участие не весь белок.

Некоторое представление о качестве клейковины можно получить, отмыв крахмал из теста. В результате останется комок клейковины, используя который можно примерно оценить ее растяжимость и прочность. Масса клейковины, полученная таким способом из заданного количества (по массе) муки ( гак называемая сырая клейковина), не является объективной оценкой, поскольку эффективность вымывания крахмала и содержание воды в клейковине — это неопределенные величины. Однако содержание белка, определенное методом Кьельдаля (стандартный метод) на определенной пробе муки, может быть связано с количеством сырой клейковины путем умножения на коэффициент 2,6-2,9. Умножение значения сырой клейковины на 2,2— 2,5 даст содержание белка в сухой массе муки. Значения сырой клейковины следует использовать очень осторожно, но известно, что хорошая мука для производства печенья должна иметь около 26% сырой клейковины.

Повреждение крахмала в муке

Показано, что в процессе помола, когда эндосперм разрушается, а затем дробится, некоторые гранулы крахмала механически повреждаются. Это сильно влияет на водопоглотительную способность муки при приготовлении теста, так как при наличии избытка воды белок ее поглощает в количестве, равном своей удвоенной массе, неповрежденные зерна крахмала — в количестве, равном 33% от массы крахмала, а поврежденные зерна крахмала — в количестве, точно равном их массе.

Таким образом, и содержание белка, и содержание поврежденных зерен крахмала существенно влияют на поглощение воды мукой.

Мукомол может изменить степень повреждения крахмала в муке, посколькуэто повреждение вызывается увеличением давления на размольном вальцовом станке. Крахмал легче всего повреждается в твердых стекловидных сортах пшеницы (наименее пригодных для приготовления печенья), и уровень повреждения очень важен для хлебопекарных свойств муки. Для печенья количество воды, используемой для изготовления теста, должно быть минимальным, поскольку готовый продукт должен быть почти полностью сухим, и поэтому лучше применять муку с низкой водопоглотительной способностью и, следовательно, низким содержанием белка и незначительным повреждением крахмала. Изменить степень повреждения зерен крахмала в муке из мягкой пшеницы для мукомола сложнее. На этот показатель оказывают влияние состояние мукомольного оборудования и форма вальцового станка. Эта и другие причины всегда являются серьезным основанием для повышения вероятности достижения стабильности качества при использовании муки от одного вальцового станка для определенного продукта или технологического процесса.

Определение степени повреждения крахмала можно выполнить с помощью химического теста в лаборатории. Он основан на том, что α -амилазы могут действовать только на поврежденные зерна крахмала. Эго очень важно для хлебопекарного производства, но не имеет существенного значения для производителей печенья, за исключением тех случаев, когда тесто с повышенной влажностью (типа теста для крекеров на опаре) направляется на длительный процесс брожения.

Искусство мукомола

От мукомола требуется производить муку определенного типа или качества с характеристиками, как можно более стабильными изо дня в день или от партии к партии. Он достигает этого, получая смесь (применяя валку) большого количества различных партий муки, характеристики которой он проверил так, чтобы достичь необходимого содержания белка в муке. Опыт увлажнения пшеницы позволяет мукомолу получать муку нужной влажности даже при различной атмосферной влажности, влияющей на свойства сырья при переработке на мукомольном предприятии. Правильная регулировка оборудования и параметров технологического процесса мельницы позволяет достичь необходимого выхода (что экономически важно) муки с необходимой зольностью или цветом и степенью повреждения крахмала. Характеристики муки для производства хлеба сильно отличаются от муки для приготовления печенья, поэтому при переводе установки с одной муки на другую необходимо изменить многие факторы, а мука, получаемая в период переналадки (установки работают непрерывно), будет иметь промежуточные свойства (возможно, в течение часа). Для приготовления печенья лучше не использовать муку, получаемую на мельницах, которые в течение длительного времени выпускают муку для хлебопекарной отрасли.

Чтобы убедиться в стабильности качества выпускаемого продукта, мукомол должен иметь хорошую лабораторию, где можно выполнять регулярный контроль содержания белка, влажности, цвета и определенных реологических свойств теста.

Влажность муки

Содержание влаги в пшенице и, следовательно, в муке важно по ряду причин. Если зерно после уборки урожая недостаточно сухое, оно прорастет или подвергнется порче при хранении. Оно может нагреться и в результате — испортиться. При неудовлетворительных климатических условиях зерно следует сушить, и если температура зерна окажется слишком высокой, белок разрушится так, что в муке он не будет гидратироваться и образовывать клейковину. Такое зерно непригодно для помола. Мукомол может проверить наличие пшеницы, поврежденной нагреванием. Если зерно проросло на поле или после сбора урожая, произойдет резкое увеличение активности ферментов. Это будет относиться и к муке, если эта пшеница используется для помола. Высокая активность амилазы (и протеиназы) в муке, которая будет использоваться для теста, направляемого на брожение, неприемлема.

Мукомол будет стремиться к содержанию влаги в муке около 14,5% и получит хорошую муку и приемлемый выход, если влажность муки находится в диапазоне 13- 15%. Естественно стремление мукомола обеспечивать максимально возможную влажность, поэтому он может ориентироваться на 15%, но это сложно. Очень сырая пшеничная мука будет плохо перемещаться по трубопроводам мукомольного завода, в связи с чем возможно их закупоривание. Кроме того, мука с влажностью выше 14,5% будет плохо храниться дольше одной-двух недель (из-за роста плесени). Мука с влажностью около 13% имеет лучшую сохраняемость в прохладных сухих условиях. Можно найти муку, высушенную до влажности значительно ниже 13%. Такая мука предназначена специально для длительного хранения. Если влажность ниже 10%, необходимо хранить муку во влагонепроницаемой таре, в противном случае она будет поглощать влагу из окружающего влажного воздуха.

Необходимо определить, что понимается под влажностью (влагосодержанием). Когда мука нагревается, происходит снижение ее массы, которое будет продолжаться до тех пор, пока она не станет дымиться и обугливаться. В какой-то момент улетучатся свободные или слабо связанные молекулы воды, затем начнут отделяться и улетучиваться более сильно связанная вода и другие составляющие. В соответствии с общепринятым определением влагосодержание пшеницы, муки, печенья и т. п. — это вода, которая может быть удалена, если образец массой примерно 5 г нагревается до температуры в диапазоне 100-105 °С в течение не менее 5 ч. После сушки образец необходимо охладить в эксикаторе. Потеря массы определяется на точных весах. На практике маловероятно, что будет достигнута погрешность оценки влажности ниже ±0,1%. Эта стандартная проверка влажности занимает длительное время, поэтому были разработаны различные ускоренные методы. Кроме более быстрого нагрева в более горячих сушильных шкафах существуют электронные методы с использованием изменений электропроводности, диэлектрических свойств, поглощения инфракрасного света, ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и т. д., происходящих при изменении влагосодержания. Большинство таких методов являются неразрушающими и практически мгновенными.

Важно помнить, что ВСЕ «альтернативные» методы оценки влажности должны калиброваться с помощью стандартного метода «печной сушки» и ВСЕ они будут несколько менее точными.

На практике точно измерить влажность муки довольно сложно. Методы измерений, основанные на изменениях диэлектрических параметров, проводимости или ослабления СВЧ-излучения, не идеальны, поскольку зависят от массы, а плотность упаковки муки отнюдь не постоянна. Прессованием муки в таблетку, как например, для электрического измерителя влажности Маркони, казалось бы, можно это преодолеть, но на практике метод не очень точен. На результаты также оказывает влияние температура образца. Если практика свидетельствует, что влажность муки изменяется значительно, для выполнения измерений имеет смысл использовать хорошее лабораторное оборудование.

Различные виды муки

Кроме изменений свойств муки, которые мукомол может получить, подбирая смеси пшеницы по содержанию белка и твердости зерен, развивается технология получения муки для специальных целей. Хотя это имеет небольшое отношение к производству печенья, но в некоторых случаях может оказаться полезно.

Отбирая лучшую муку в начале помола, можно получить очень светлую муку с минимумом отрубей. Она известна под названием пшеничная мука высшего сорта. Добавление зародыша к муке (для инактивации липазы зародыш должен быть подвергнут тепловой обработке) дает широко известные виды муки Hovis и Vitbe. В муке, обработанной хлором, протеин денатурирован, а крахмал несколько изменен. Мука, подвергнутая обработке небольшим количеством хлора, широко используется в США, где этот способ применяется для регулирования консистенции муки для песочного теста. Использование хлора эффективно увеличивает поглощение воды и снижает расплываемость тестовых заготовок при выпечке. Поскольку хлор поглощается мукой, pH падает, и, измеряя кислотность, определяют содержание хлора. Хлорированная мука в странах ЕЭС в настоящее время запрещена.

В муке, подвергшейся нагреву или полученной из чрезмерно перегретой пшеницы, белки и ферменты также денатурированы. Такая мука была разработана для загущения супов, где нити клейковины и наличие большого количества микрофлоры нежелательны. Мука, обработанная нагреванием, стала больше использоваться как альтернатива хлорированной муке для пирожных и некоторых видов печенья. Такая мука может быть названа «инактивированной» или ферментативно неактивной мукой. Обработка может быть сильной (с денатурацией всего белка) или мягкой (слабо меняющей свойства муки).

Важно отметить, что распределение размеров частиц не является нормальным в статистическом смысле, поскольку, как было объяснено выше, мука составляется из разных видов муки из различных частей мукомольной мельницы. Диапазон размеров частиц может быть изменен мукомолом путем смены сит, используемых для отбора муки. Однако для мукомола замена сит и регулирование качества муки в различных потоках помола является очень трудоемкой задачей. Поэтому просить мукомола обеспечить определенный диапазон размера частиц муки, отличающийся от обычного, нереально. Для печенья из песочного теста имеются аргументы в пользу применения муки более крупного помола, но, по нашему мнению, те же результаты лучше достигаются другими средствами.

Воздушное сепарирование (пневмосепарирование) — это метод, используемый мукомолами для получения фракций муки более высокого или более низкого, чем обычно, содержания белка. Процесс заключается в пропускании муки через центрифугу так, что различное сопротивление воздуха позволяет отбирать частицы муки в определенном диапазоне размеров. Эндосперм является конгломератом зерен крахмала, встроенных в белковую матрицу. При получении муки в ее мельчайших частицах много фрагментов матрицы и отдельных зерен крахмала (диапазон размеров частиц около 0-15). Уровень белка в этой фракции примерно в два раза выше, чем в исходной муке. Частицы в диапазоне 15-40богаты зернами крахмала среднего размера с малым количеством налипшего белка. Содержание белка в этой фракции составляет лишь 50-66% исходной муки. Частицы размером выше 40 состоят из кусочков эндосперма в том виде, в каком он находился в зерновке. Крахмал попрежнему находится в белковой матрице, поэтому уровень белка в этом случае тот же, что и в исходной муке. Таким образом мукомол может повысить или понизить содержание белка в муке.

Обработка муки

Кроме очень специфической обработки хлором для получения муки для пирожных, на мельнице для модификации муки или соблюдения нормативных актов могут быть использованы различные добавки и процессы. Большинство видов обработки используется для хлебопекарной муки, и так как нормативные акты меняются, чтобы определить, что именно разрешено на текущий момент, вам следует обращаться к другим источникам.

Особый интерес представляет законодательство Великобритании. Мука в Великобритании должна быть обогащена мелкоизмельченным порошком мела в количестве 2,35-3,90 г на 100 кг муки. На практике очень сложно получить абсолютно однородную смесь этого материала с мукой. В Великобритании, кроме того, на 1000 кг муки требуется добавлять 16,5 г железа в виде железистоаммониевого цитрата Fe(Nh5)3(C6H507)2 или сернокислого железа, 24 г тиамина и 16 г никотиновой кислоты. С этими добавками для оценки качества английскую муку нельзя тестировать с помощью определения зольности.

Свежесмолотая мука в течение первых одной-двух недель немного изменяет свои свойства, влияющие на процессы при приготовлении теста. Это обусловлено окислительными процессами и приводит к получению более сильной клейковины (менее пригодной для большинства видов печенья). Здесь трудно что-то сделать, но это следует помнить, если используется свежесмолотая мука. Изменение может быть заметным при использовании партии, хранившейся менее двух недель.

Качество белка

Для производителей МКИ очень важно качество белка, так как оно влияет на качество муки и, к сожалению, вызывает наибольшую трудность, поскольку с трудом поддается определению и проверке. Белок различных видов пшеницы и даже одной ее разновидности, выросшей в разных условиях, при гидратации и образовании клейковины характеризуется значительными отличиями. Клейковина может быть прочной, с трудом растяжимой, но очень эластичной, или слабой и легко растяжимой, но не очень эластичной. Первый вариант предпочтителен для приготовления хлебобулочных изделий и некоторых крекеров, второй — для печенья. Обычно высокобелковая мука имеет прочную клейковину, а низкобелковая мука — слабую. Используя добавки окислительного действия, можно несколько упрочнить клейковину, а используя восстановители — ее ослабить. Привести к получению более слабой клейковины может также использование протеиназы, но механизм этого процесса иной.

На практике качество теста и клейковины, содержащейся в нем, может быть проверено рядом реологических приборов, которые можно разделить на три основные группы:

приборы, показывающие влияние воды на консистенцию теста и используемые для определения водопоглотительной способности муки;
приборы, используемые для растягивания теста, для измерения его прочности и растяжимости до разрыва клейковины;
приборы, использующие нагрев и измеряющие реологические характеристики вязкого или взбитого жидкого теста, которые позволяют измерить активность ферментов в тесте.

Рецептура хлеба очень проста — мука, вода, соль и, возможно, некоторое количество жира. Поглощение воды хлебопекарной мукой очень важно — не только потому, что соответствующее содержание воды обеспечивает наилучший подъем в печи, но и потому, что оно влияет на конечную влажность готового хлеба. При приготовлении печенья вносится значительное количество сахара, жиров и других ингредиентов, влияющих на консистенцию теста. К сожалению, почти все исследования качества муки с помощью реологических проверок были выполнены для простых систем типа «мука/вода/соль», которые трудно соотнести с рецептурами печенья. Полезно знать, какие характеристики можно измерить, используя фаринограф, экстенсограф, прибор для определения водопоглотительной способности и альвеограф. Один или несколько из этих приборов могут быть использованы для контроля качества муки в определенных рецептурах печенья, но по этому вопросу опубликовано очень мало литературы. Результаты исследований, выполненных с помощью этих приборов, практически не могут быть использованы в качестве основы для управления процессом производства мучных кондитерских изделий, но могут быть полезны для контроля изменений качества муки от партии к партии, от различных поставщиков или от одного поставщика в течение года.

Оборудование Brabender, особенно фаринограф, достаточно универсально для контроля свойств теста. Этот прибор широко применяется для определения свойств муки в хлебопекарной отрасли, но для контроля муки или теста для приготовления печенья оно не применяется широко даже в Великобритании. Основной его недостаток — высокая стоимость. Это сложный прецизионный прибор, но совместные испытания, организованные бывшей ассоциацией FMBRA, показали, что результаты различных приборов не идентичны. У мукомолов, имеющих хорошее оборудование, несомненно, есть фаринограф, поэтому результаты, полученные с помощью этого прибора, могут быть использованы для определения характеристик муки.

Изменение консистенции теста в процессе замеса при регулируемой температуре дает информацию об образовании и стабильности этих характеристик. Подобные кривые могут быть получены с тестом для печенья, включающим другие ингредиенты (сахар и жиры), и на их основе можно получить некоторую информацию об оптимальной длительности замеса.

Разработано такое устройство контроля мощности тестомесильной машины, которое может применяться с любым типом машины и соответствующим трансформатором тока. Это прибор предназначен для получения кривой образования теста в процессе замеса. В некоторой степени можно связать процесс замеса теста для печенья на небольшой лабораторной месильной машине с производственной тестомесильной машиной на фабрике. Сопоставление получается лучше, когда используются миксеры различного размера, но аналогичные по принципу действия. Даже в этом случае размер миксера и скорость лопастей существенно влияет на производственные параметры процесса.

Желание осуществлять контроль качества муки для производства МКИ обусловлено, во-первых, стремлением получать воспроизводимую консистенцию теста, оптимальную для используемых методов и машин для формования, и, во-вторых, получать печенье необходимого качества. Такое применение оборудования для испытаний теста вряд ли интересно для мукомола, так как он может резонно возразить, что от него не зависит качество других ингредиентов в рецептуре, и он не видит результатов выпечки. Производитель МКИ и мукомол в этом случае заходят в тупик, поскольку применяемые ими характеристики муки различны и нет их полного понимания обеими сторонами.

Размер частиц муки

При помоле образуются частицы муки различных размеров. Мелкие частицы отделяют от крупных, которые отправляют на другие валки для дальнейшего размола. Это означает, что при обычном помоле диапазон получаемых частиц не может регулироваться, но максимальный размер может быть определен размерами сит, используемых для просеивания муки. Максимальный размер частиц муки может варьировать от мельницы к мельнице, и полезно знать, как влияет размер частиц муки на характеристики печенья.

Ясно, что чем мельче частицы, тем больше будет площадь их поверхности и, следовательно, больше количество поглощенной воды, необходимой для получения теста заданной консистенции. Так как печенье выпекается до низкой влажности, можно полагать, что снижение количества воды в тесте ведет к экономии энергии при выпечке. Для выдержанного теста, применяемого, например, для затяжного сладкого печенья, и песочного теста эти зависимости различны. Более мелкая мука для затяжного теста обычно дает печенье с более высокой плотностью и меньшим увеличением объема при выпечке, в то время как мука для песочного теста дает печенье более низкой плотности, большего прироста при выпечке и меньшей растекаемости по ленте пода. Средний размер частиц большинства видов муки для печенья составляет около 50 мкм, и лишь 10% из них превышает 130 мкм.

Инородные примеси

К сожалению, в муке содержатся инородные вещества, и она далеко не стерильна. Характеристики муки, условия сбора урожая, хранение и очистка перед помолом — все это факторы, влияющие на то, какие посторонние включения можно найти в муке. Важно также знать, что может быть или всегда есть в муке. Бактерии и грибы в значительных количествах присутствуют в почве и в виде пыли с поля попадают на пшеницу, поэтому не удивительно, что пшеница также богата микрофлорой. Количество микроорганизмов наиболее велико в муке нового урожая и несколько снижается в процессе хранения. Это относится также к спорам грибов.

В ходе наблюдений было выявлено, что мука, изготовленная из мытой пшеницы, незначительно отличалась по содержанию микроорганизмов от муки немытой пшеницы. Логично предположить, что любая мука характеризуется микробиологической обсемененностью, и это будет влиять на свойства теста, которое направляется на стадию брожения в течение длительного времени.

При плохом хранении в пшеницу могут проникнуть грызуны, птицы и насекомые. Мукомолу крайне трудно удалить все, что может оказаться в муке. В США внедрен тест на этот вид загрязнения, известный под названием «проверка на загрязнение» (Filth Test), хотя в действительности эго анализ на чистоту! Для любой муки или выпеченных продуктов, импортируемых в США, установлены предельные значения на присутствие волосков грызунов, насекомых и фрагментов перьев птиц. Законодательство США, по-видимому, является слишком строгим и, вероятно, это связано в большей степени с политическими соображениями, чем с соображениями охраны здоровья. Тем не менее оно действительно указывает на некоторые важные факты. Во-первых, в муке широко распространены патогенные организмы, и поэтому ее нельзя потреблять без выпечки. Во-вторых, загрязнение происходит везде, где хранится пшеница. Поэтому мукомол может дать какие-либо гарантии относительно проверки на загрязнение только в том случае, если ему известны районы произрастания и сбора пшеницы, и он всегда заботится о состоянии своей пшеницы и мельницы.

Более серьезным загрязнением муки для производства МКИ являются яйца насекомых, особенно огневки мельничной, долгоносиков и клещей. Они могут попасть в муку на загрязненной мельнице и передаваться дальше. Большинство мукомолов используют на конечной стадии обработки муки установку для очистки, которая отбрасывает муку с диска на стенку установки, уничтожая таким образом яйца насекомых. Можно сомневаться в 100%-ной эффективности этого способа, поскольку в муке, хранящейся на производстве печенья в хранилище, чистом в других отношениях, по-прежнему часто можно найти огневку, а иногда и других насекомых.

Загрязненная мука по меньшей мере неприятна, и следует тщательно заботиться о предотвращении загрязнения, храня муку перед использованием минимальное время, регулярно очищая все «глухие углы», часто проводя дезинфекцию безопасными инсектицидами и бракуя все зараженные партии или сырье. Если не принимать указанных мер, заражение быстро распространится на все незараженные запасы. Практически невозможно стерилизовать зараженную муку, не ухудшив ее хлебопекарные свойства.

Упаковка, хранение и доставка

Муку с мукомольных заводов обычно хранят в многотонных бункерах. Мукомол получает требуемое качество муки, смешивая зерно, но иногда необходимо смешивать и муку. Это осуществляется между бункерами и выбойной точкой или выпуском в автоцистерны для доставки.

Например в Великобритании традиционно мерой муки был «мешок» на 280 фунтов (127 кг). Из-за того, что такой мешок весьма трудно поднимать, обычно использовали мешки на 140 фунтов (63,5 кг). Таким образом, в английской тонне было 8 больших мешков или 16 мешков меньшего размера. Переход на метрическую систему мер и повышение гигиенических требований привели к тому, что муку обычно упаковывают в многослойные бумажные мешки по 32 кг и зашивают (32 кг примерно равны 70 фунтам). Полезно проверить, является ли масса 32 кг, указанная на мешке, массой нетто или брутто (с упаковкой).

При закрывании мешка или пакета мукомолы обычно прикрепляют ярлык с указанием качества муки и регистрационного номера, который позволяет определить дату упаковки. Желательно, чтобы лаборатория контроля качества мукомольного завода также имела соответствующие данные о содержании белка, влажности, возможно, о других характеристиках этой муки.

Желательно получать муку с мукомольного завода в авто- или железнодорожных цистернах. Эти цистерны наполняются под действием силы тяжести непосредственно перед отправкой с мукомольного предприятия и обычно служат для отправки 14, 20,30 или 100 т груза. На предприятии мука транспортируется пневматическим способом с помощью воздуходувки или компрессора, установленного на автомуковозе или в здании предприятия.

Плотность муки называют при этом упаковочной плотностью, поскольку мука неизбежно содержит некоторое количество воздуха. Плотность упаковки составляет около 487 кг/м3, но она сильно меняется из-за различий в оседании муки. Сильная по свойствам мука из твердой стекловидной пшеницы имеет большую плотность, чем слабая мука, а нахождение в бункере или в нижнем мешке штабеля приводит к увеличению упаковочной плотности.

Качество муки для производства мучных кондитерских изделий

Назначение муки

Мука — это основной ингредиент в большинстве видов МКИ. Она незначительно влияет на вкус, за исключением, может быть, случаев присутствия отрубей. Мука сильно влияет на структуру, твердость и форму изделий. Это влияние различно для разных видов изделий в зависимости от наличия жира и сахара, а также способа замеса теста. Характеристики муки, представляющие основной интерес для производителей печенья, — это количество и качество белка и, соответственно, клейковины, образующейся при смешивании муки с водой. Большинство видов печенья может быть изготовлено из муки с низким содержанием белка и слабой, эластичной клейковиной. Поэтому наилучшей является мука с содержанием белка менее 9%, а его содержание более 9,5% зачастую создает трудности при обработке. Исключением являются дрожжевое тесто для крекеров и слоеное тесто, где необходима мука, занимающая промежуточное положение (с содержанием белка 10,5% или более). Если зольность белой муки слишком высока и свойства клейковины ослаблены, то изделие может приобретать сероватый оттенок. На качество клейковины в некоторой степени можно влиять с помощью добавок и методов обработки.

Для производителей печенья важным является постоянство качества используемой ими муки, и поэтому весьма желательно иметь хороший контакт между мукомолом- поставщиком и технологами, — так, чтобы каждый знал и понимал проблемы другого. Лучше всего получать для каждой рецептуры изделия один сорт муки с одной мельницы, не меняя поставщиков (даже по финансовым соображениям). Если доставка муки в мешках из различных источников является нормой, можно ожидать серьезных затруднений.

Требования к муке

Технические требования служат для согласования с поставщиком контролируемых характеристик поставляемого товара, связанных с его назначением. В случае муки это предполагает, что известны критические параметры, влияющие на процесс производства МКИ. Требования бесполезны, если поставщик и потребитель не могут согласовать методы измерений или если поставщик не может стабильно выполнять требования по каждому параметру.

Для муки, применяемой для специальных целей, возможно задание специфических характеристик, но типичные требования к муке, применяемой для приготовления печенья с химическим разрыхлением, то есть не из дрожжевого теста, включают некоторые или все характеристики и значения, приведенные в табл. 3.

Таблица 3. Характеристики муки, используемой для печения с химическим разрыхлением

Наименование показателейМаксимальное содержание мягких сортов пшеницы

1	2	3
Влагосодержание	14%	±0,5%
Запах	Без запаха плесени, краски, моющих средств, мешковины и т. д.
Белок (n × 5,7)	9,00%	±0,5%
Показание колориметра (Kent-Jones) или зольность	3,50% 0,46-0,55	±1,0% 0,46-0,55
Диапозон размеров частиц: более 250 мкм более 50 мкм	менее 1% 40%	менее 1% ±5,0%
Значения по прибору Simon Research 100 E или показания альвеографа: W (хлебопекарная способность) P/L или показания экстенсографа Брабендера: прочность, ед. Брабендера растяжимость, см	7,5 140 180% 330 15,6	±1,0% ±10 ±0,3 ±50 ±1,0
Внесенные добавки	По рецептуре

Контроль поставляемой муки

Рекомендуется отбирать пробу относительно большого объема каждой партии муки (например, 3 кг) и хранить ее в закрытой металлической банке до окончания использования всей партией. До того, как партия будет принята, следует проверить соответствие сорта муки требуемому, так как грубая ошибка (например, приемка хлебопекарной муки) приведет к серьезным проблемам с удалением этой муки после ее помещения в бункер. Лучшим способом быстрой проверки является определение цвета. Это может быть сделано с помощью колориметра Kent-Jones, теста Pekar или с помощью Branscan. Тест Pekar включает выравнивание небольшой сухой пробы муки рядом с контрольной мукой с помощью полированной металлической лопаточки, а затем осторожного погружения муки в воду. На поверхности муки образуется пленка, и можно визуально сравнить цвет и размер частиц отрубей. Если испытуемая и контрольная пробы муки сильно отличаются, необходимо немедленно продолжить анализ. Другие проверки — такие, как анализ влажности, любые реологические испытания или опытная выпечка — могут быть проведены перед использованием партии на предприятии, однако до приема партии обычно выполнить такие тесты невозможно.

Новая бестарная партия муки должна помещаться в порожний бункер. Это обеспечивает правильное чередование муки и эффективный контроль качества. К сожалению, бункеры для муки обычно больше цистерн с мукой, поэтому несколько партий помещаются в один бункер, и здесь возможны проблемы, так как бункеры редко разгружаются по принципу «первая партия поступила, первая вышла». Старая мука, которая может оставаться в бункере, уплотняется по периметру бункера и в его нижних углах. Необходимо регулярно опустошать бункеры, даже если для этого необходимо в них входить, чтобы сбить слежавшуюся и уплотнившуюся муку. Конструкции бункеров для муки в этом отношении зачастую бывают не слишком удачны. Для исключения подобных проблем лучше всего подходят высокие узкие бункеры. Контроль муки должен быть увязан с заданными техническими условиями и ее назначением. К сожалению, контроль белка или реологические тесты «мука/вода» могут оказаться очень трудоемкими и давать недостаточно необходимой информации.

Мука, поставляемая в мешках, должна перед закладыванием на хранение маркироваться для обеспечения правильного чередования запасов. Все поврежденные мешки должны быть использованы как можно раньше, чтобы устранить потери и риск заражения. Запасы в мешках следует всегда хранить на поддонах штабелями высотой примерно не более 10 мешков. Хранилище муки должно быть прохладным, хорошо вентилируемым, защищенным от грызунов, птиц и, по возможности, от насекомых. Если запасы должны храниться продолжительное время, необходимо согласовать с поставщиками влажность муки около 13% или ниже.

Транспортировка, просеивание и взвешивание

Мука бестарного хранения обычно перемещается из бункера с помощью воздуха. Через вращающееся устройство в основании бункера мука подается в воздушный поток, создаваемый компрессорами. Объем воздуха обычно велик по отношению к муке, и мука надает на вращающееся уплотнение так, что подача из бункера обычно неравномерна. Вращающееся уплотнение под бункером не позволяет надежно дозировать муку. На влажность муки могут влиять также температура и влажность транспортирующего воздуха.

Целесообразно пропускать муку через планетарное или вращающееся сито перед дозированием ее в тестомесильную машину. Это позволяет удалить из муки любые комки или слишком крупные образования. Целесообразно также ежедневно проверять, что остается на этих ситах, так как это может помочь выявить возникающие проблемы. Муку можно взвешивать до месильной машины, в миксере или даже дистанционно до подачи в машину. Аппаратная реализация последнего метода может быть более экономична, но его применение может приводить к менее точному дозированию. Самое значительное изменение в консистенции замешанного теста возникает, вероятно, из-за плохого дозирования ингредиентов и особенно муки. Вопрос дозирования ингредиентов рассматривается более подробно в разделе 32.5.

Другой комплекс проблем представляет мука из мешков (пакетов). При открывании мешков в муку могут легко попадать веревки, бирки или бумага. Операторы должны знать об этом, и рядом с ними должен быть установлен бункер для мусора. Если мусор бросают на пол, он часто прилипает снаружи к новому мешку и когда мешок поднимают для опорожнения, мусор попадает в муку. Соблюдение гигиенических предосторожностей в отношении мест разгрузки никогда не бывает лишним. Что касается муки бестарного хранения, целесообразно между местом разгрузки и тестомесильной машиной/местом взвешивания использовать систему просеивания.

Реакция на изменения свойств муки

Будет справедливо сказать, что мы еще не достигли той стадии, когда способность измерять значимые параметры качества муки позволила бы реализовать управление процессом с прогнозированием. Поэтому необходимо делать все возможное для уменьшения изменений параметров поступающей муки, и наилучшим способом является смешивание. Мукомол уменьшает влияние изменений в пшенице, смешивая ее партии, и то же самое может быть сделано на производстве печенья путем смешивания нескольких партий различной муки. Такое смешивание следует тщательно рассчитывать, иначе, если в миксер подаются меняющиеся количества каждой составляющей, можно получить еще более значительные отклонения.

Ежегодно с появлением пшеницы нового урожая возникает проблема. Свежеубранная пшеница всегда дает другое качество муки. Пшеница при хранении со временем также постепенно изменяет свои свойства. Для преодоления последствий этого явления пекарь должен настаивать на том, чтобы на мельнице доля пшеницы нового урожая в зерне для помола увеличивалось постепенно в течение по крайней мере четырех недель. Это обеспечит минимальное содержание свежесмолотой пшеничной муки и позволит постепенно осуществить регулировку в пекарне. Мукомол, поставляющий муку, должен сообщать об используемой доле пшеницы нового урожая, чтобы хлебопекарные предприятия были готовы к ее приему.

Изменения свойств муки для печенья заметны при хранении муки даже в течение нескольких недель. Изменения касаются свойств белка, и обычно клейковина становится менее эластичной. Пока неизвестно, как это преодолеть, и потому важно хранить муку в течение некоторого минимального или постоянного времени. Причиной подобных изменений может быть мука, остающаяся в недоступных пространствах бункеров.

Мука с отрубями

При использовании цельносмолотой или обогащенной зародышем муки нужно учитывать ряд других моментов. Загрязнение сортовой муки отрубями на фабрике по производству МКИ сводит на нет усилия мукомола, поэтому, если не предполагается использовать муку с отрубями в большом количестве, нецелесообразно использовать ее в системе бестарной транспортировки, используемой для сортовой муки. Обычно частицы отрубей имеют значительный, но одинаковый размер (диаметром примерно 2-3 мм), поэтому отруби от сортовой муки обычно отделяют просеиванием. Мука с отрубями подается обычно на замес из мешков или с помощью выделенных систем бестарной транспортировки. Другой вариант — это получение муки с отрубями в смесителе с помощью заданного количества отрубей определенного вида и сортовой муки.

Мука для подсыпки

Мука для подсыпки используется в относительно небольших количествах, чтобы облегчить движение теста в формующем оборудовании или для обработки поверхности ленты пода. Важным качеством муки для подсыпки является ее хорошая сыпучесть (текучесть), чтобы машина для подсыпки давала тонкое равномерное покрытие. Слабая или влажная мука обладает слабой текучестью, поэтому для этих целей зачастую используют сильную хлебопекарную муку. Воздушное сепарирование может вести к удалению тонких фракций и получению более грубой муки. Обработка муки воздушным классификатором также обычно снижает естественное содержание влаги, что способствует улучшению сыпучести муки. Сыпучесть некоторых видов муки для домашнего употребления, не требующих, как утверждается, просеивания перед употреблением, уже улучшена, и поэтому они могут быть полезны для изготовителя печенья в качестве муки для подсыпки. Качество муки для подсыпки можно грубо проверить следующим образом: следует плотно сжать муку в ладони, а затем разжать руку. Если мука остается в виде комка, то маловероятно, что эта мука будет обладать хорошими свойствами для подсыпки.

Разработка новых видов муки

Наиболее интересные разработки в области создания новых видов муки связаны с введением частиц зерен и увеличением содержания клетчатки, что мотивируется требованием увеличения содержания пищевой клетчатки. В связи с этим увеличилось использование отрубей. Нагревая, пропаривая, измельчая или вальцуя муку, можно получать различные хлопья и мягкие кусочки цельных зерен пшеницы. Введение их в муку позволяет получать изделия с различной структурой. Эти дополнительные ингредиенты могут быть также получены из ржи, овса или ячменя.

Сухая пшеничная клейковина

При замесе теста из пшеничной муки и воды белок образует клейковину, представляющую собой резиноподобную эластичную и клейкую массу. Если это тесто промывать водой, крахмал, некоторое количество белка и пентозаны остаются в воде, при этом содержание белка в тесте увеличивается. Этот способ используется для получения теста с пониженным содержанием крахмала, которое потом может использоваться для выпечки булочек или хлеба для диетического питания. Если развить эту идею дальше и высушить клейковину с низким содержанием крахмала, можно получить клейковину в виде порошка, который может храниться в течение длительного времени. Этот порошок продается под названием «сухая пшеничная клейковина» и может добавляться в муку с низким содержанием белка для улучшения ее хлебопекарных свойств и т. п., когда требуется более высокое содержание белка. Белки, образующие клейковину, легко разрушаются под воздействием тепла, и поэтому высушивать клейковину необходимо, используя специальный, точно выдерживаемый режим.

Использование такой сухой пшеничной клейковины наиболее удобно для изготовления хлеба в странах, где недостаточно пшеницы с высоким содержанием белка и существует необходимость в импорте более сильной пшеницы. В некоторых видах МКИ (таких, например, как сливочные крекеры и слоеное печенье) требуется мука с более высоким содержанием белка. Сухая пшеничная клейковина широко используется в качестве экономичного метода получения такой высокобелковой муки.

Сухая пшеничная клейковина производится во многих странах. Обычно это порошкообразный продукт светлого желтовато-коричневого цвета, но его цвет зависит от качества и коэффициента выхода исходной муки. Продукт из Австралии обычно бывает самым светлым, а из Великобритании — самым темным. Он состоит из нерастворимых в воде белковых комплексов пшеницы, которые собирательно называются клейковиной. Около 20% белка пшеницы растворимо в воде и представляет собой альбумин и глобулин, а оставшиеся 80% образуют нерастворимую в воде клейковину. Клейковина состоит из двух других комплексов — глиадина и глютенина. Свойства их сильно различаются. Глютенин придает тесту растяжимость, прочность и плотность, а глиадин более мягкий, текучий и способствует увеличению склеивающей способности и эластичности теста. Глютенин содержит большую часть липидов, находящихся в муке в виде липопротеинов, которые способствуют получению необходимых для выпечки характеристик клейковины хорошего качества.

Размер частиц порошка обычно определяется методом сушки, используемым для получения сухой пшеничной клейковины. При использовании распылительной сушки частицы обычно мельче, чем при термической (мгновенной) сушке. Размер частиц большого значения не имеет, но важно, чтобы перед замесом теста порошкообразный продукт был хорошо перемешан с мукой. Если смочить саму сухую клейковину, образуется плотная разнообразная масса, которая впоследствии не может быть равномерно распределена в тесте.

Качество сухой пшеничной клейковины, естественно, сильно зависит от вида муки, из которой она получена, но общее содержание белка также важно. Типичный состав выглядит следующим образом:

белок (N×5,7)	73,0%
крахмал	16,0%
жир	1,0%
зола	1,2%
клетчатка	0,8%
вода	8,0%

При проверке характеристик сухой клейковины важно знать, указывается ли содержание белка в готовом продукте или в сухом веществе. Содержание белка находится в диапазоне 70-80%, влажность обычно составляет 6-10,5%. Упаковочная плотность сухой пшеничной клейковины составляет около 650 г/л.

Порошок клейковины должен поглощать воду в количестве минимум полутора, а обычно двух своих масс в течение примерно одной минуты. Полученная клейкая плотная намоченная масса должна иметь определенную эластичность и не должна рваться при растягивании на некоторую длину. Общее содержание белка в смеси муки и клейковины может быть легко рассчитано, и, например, добавление в тесто для крекеров 1 или 2% клейковины к муке может привести к значительному улучшению качества выпеченных изделий.

kondisnab.ru

Способ обработки хлебопекарной пшеничной муки инфракрасным излучением

Изобретение относится к хлебопекарной промышленности. Способ предусматривает обработку свежесмолотой хлебопекарной пшеничной муки слоем 7 мм ИК-лучами в течение 5-20 мин в импульсном режиме нагрев-охлаждение, которому соответствует время облучения 4-11 сек. Источником излучения являются лампы КГТ с диапазоном длин волн ИК-излучения 1,2-2,4 мкм с плотностью потока 6-15 кВт/м2. Предельная температура нагрева муки составляет 55-60°С, а охлаждения - 45-50°С. В результате такой обработки ускоряется процесс естественного созревания муки, и хлеб не заболевает картофельной болезнью.

Изобретение относится к хлебопекарной промышленности, а именно к способам предварительной обработки муки при подготовке ее к производству хлеба.

Известен способ предварительной обработки муки энергией СВЧ-поля. В результате процесса ускоряется гидролиз жиров в начальный период созревания муки, образующиеся при их гидролизе ненасыщенные жирные кислоты изменяют физические свойства клейковины, вызывая ее укрепление, что в свою очередь ускоряет процесс созревания муки [1].

Известен способ обеззараживания муки СВЧ-полем, при котором снижается микробная обсемененность муки, в частности обсемененность бактериями, вызывающими картофельную болезнь хлеба [2]. Бактерии группы картофельной (сенной) палочки (Bacillus subtilis, Bacillus mesentericus) образуют споры, которые хорошо переносят прогрев выпекаемого хлеба или хлебобулочного изделия, сохраняя свою жизнеспособность. Зараженность хлеба картофельной болезнью ведет к его порче и, как следствие, большим убыткам в хлебопекарной промышленности.

Недостатком данных способов является высокая энергоемкость процесса обработки материалов энергией СВЧ-полем. Кроме того, использование СВЧ-энергии требует соблюдения повышенных мер безопасности, что ведет к усложнению конструкции аппаратов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ обработки свежесмолотой пшеничной муки инфракрасными (ИК) лучами. Облучение ведется в постоянном режиме в течение 6-8 мин, толщина слоя муки составляет 5 мм. Источником излучения являются лампы ЗС-2. Расстояние от излучателей до обрабатываемого материала варьируется от 20 до 30 см. Обработка проводится при перемещении загруженного противня взад-вперед в поле облучения со скоростью 0,03 м/с [3].

Недостатками способа являются большой радиус кривизны ламп, способствующий оседанию муки и влаги на колбах, что приводит к снижению КПД самих ламп и установки в целом, значительные размеры колбы, ограничивающие величину плотности облучения, короткий срок службы ламп, необходимость ручного перемещения противня для создания равномерного поля облучения. Кроме того, в способе не рассматривается влияние ИК-излучения на снижение микробной обсемененности муки.

Целью изобретения является улучшение хлебопекарных свойств свежесмолотой пшеничной муки и предотвращение заболевания хлеба и хлебобулочных изделий картофельной болезнью.

Сохранение в конечном продукте полезных потребительских свойств достигается за счет учета предельных значений температуры обработки, при которых следует прерывать и возобновлять ИК-облучение.

Способ осуществляется следующим образом.

Предварительно определяется предельная температура обработки муки. Она зависит от температуры, при которой происходит денатурация белков муки, и может быть определена по литературным источникам, либо опытным путем непосредственно перед началом обработки.

Так же по литературным источникам, либо СанПиН 2.3.2.1078-01 устанавливается минимальная величина обсемененности муки бактериями группы картофельной палочки, при которой хлеб после выпечки не заболевает картофельной болезнью в течение 36 ч.

Поставленная цель достигается тем, что свежесмолотая хлебопекарная пшеничная мука формируется слоем толщиной 7 мм на противень, который помещается в установку для обработки муки, после чего включаются излучатели, создающие равномерное поле облучения, и проходит обработка муки ИК-лучами в течение 5-20 мин в импульсном режиме нагрев-охлаждение, которому соответствует экспозиция облучения 4-11 с, при этом источником излучения являются лампы КГТ с диапазоном длин волн ИК-излучения 1,2-2,4 мкм с плотностью потока 6-15 кВт/м2 до достижения предельной температуры материала (муки), равной 55-60°С, и охлаждения до температуры 45-50°С. Предельные значения температур контролируются датчиком.

По окончании обработки излучатели отключаются, а поддон с обработанной мукой вынимается из камеры для естественного охлаждения.

При обработке муки энергией ИК-излучения ускоряются процессы, свойственные процессу созревания муки, приводящие к укреплению клейковины и повышению силы муки и снижается ее обсемененность бактериями группы картофельной палочки до величины, при которой хлеб после выпечки не заболевает картофельной болезнью.

Пример осуществления способа.

Свежесмолотая пшеничная мука I сорта с обсемененностью бактериями группы картофельной палочки 1,5×105 КОЕ/г формируется на противень слоем толщиной 7 мм и облучается ИК-излучением с диапазоном длин волн 1,2-2,4 мкм и плотностью потока 15 кВт/м2 в течение 12 мин в импульсном режиме нагрев-охлаждение до достижения предельной температуры материала (муки), равной 60°С, и охлаждения до температуры 45°С.

Процесс заканчивается при достижении значения качества клейковины в размере 70 единиц прибора ИДК и содержания сырой клейковины в количестве 30%, что соответствует согласно ГОСТ Р 52189-03 хлебопекарной пшеничной муке I сорта, прошедшей процесс естественного созревания в течение 2-х месяцев, и обсемененности бактериями группы картофельной палочки 0,9×10 КОЕ/г, что соответствует значению, при котором хлеб не заболеет картофельной болезнью в течение 36 ч согласно СанПиН 2.3.2.1078-01.

Источники информации

1. Астахова Е.Ю., Сокол Н.В., Каун В.И. Ускорение процесса созревания муки. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2005, №6. - С.31-32.

2. Юсупова Г.Г. Теоретическое и экспериментальное обоснование комплексной системы обеззараживания зерна и продуктов его переработки: Автореф. дис.... д-ра с.-х. наук. - М., 2005. - 39 с.

3. Гинзбург А.С. Инфракрасная техника в пищевой промышленности. - М., 1966. - С.235-237.

Способ обработки хлебопекарной пшеничной муки ИК-излучением, предусматривающий формирование слоя свежесмолотой хлебопекарной пшеничной муки на противне и последующее облучение ИК-лучами, отличающийся тем, что обработку слоя муки толщиной 7 мм ведут ИК-лучами в течение 5-20 мин в импульсном режиме нагрев-охлаждение, которому соответствует экспозиция облучения 4-11 с, при этом источником излучения являются лампы КГТ с диапазоном длин волн ИК-излучения 1,2-2,4 мкм, с плотностью потока 6-15 кВт/м2 до достижения предельной температуры муки, равной 55-60°С, и охлаждения до температуры 45-50°С.

www.findpatent.ru

способ обработки хлебопекарной пшеничной муки инфракрасным излучением - патент РФ 2322084

Изобретение относится к хлебопекарной промышленности. Способ предусматривает обработку свежесмолотой хлебопекарной пшеничной муки слоем 7 мм ИК-лучами в течение 5-20 мин в импульсном режиме нагрев-охлаждение, которому соответствует время облучения 4-11 сек. Источником излучения являются лампы КГТ с диапазоном длин волн ИК-излучения 1,2-2,4 мкм с плотностью потока 6-15 кВт/м 2. Предельная температура нагрева муки составляет 55-60°С, а охлаждения - 45-50°С. В результате такой обработки ускоряется процесс естественного созревания муки, и хлеб не заболевает картофельной болезнью.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример осуществления способа.

Свежесмолотая пшеничная мука I сорта с обсемененностью бактериями группы картофельной палочки 1,5×105 КОЕ/г формируется на противень слоем толщиной 7 мм и облучается ИК-излучением с диапазоном длин волн 1,2-2,4 мкм и плотностью потока 15 кВт/м 2 в течение 12 мин в импульсном режиме нагрев-охлаждение до достижения предельной температуры материала (муки), равной 60°С, и охлаждения до температуры 45°С.

Источники информации

3. Гинзбург А.С. Инфракрасная техника в пищевой промышленности. - М., 1966. - С.235-237.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ обработки хлебопекарной пшеничной муки ИК-излучением, предусматривающий формирование слоя свежесмолотой хлебопекарной пшеничной муки на противне и последующее облучение ИК-лучами, отличающийся тем, что обработку слоя муки толщиной 7 мм ведут ИК-лучами в течение 5-20 мин в импульсном режиме нагрев-охлаждение, которому соответствует экспозиция облучения 4-11 с, при этом источником излучения являются лампы КГТ с диапазоном длин волн ИК-излучения 1,2-2,4 мкм, с плотностью потока 6-15 кВт/м 2 до достижения предельной температуры муки, равной 55-60°С, и охлаждения до температуры 45-50°С.

www.freepatent.ru

обработка муки - это... Что такое обработка муки?

обработка муки n

food.ind. Mehlbehandlung

Универсальный русско-немецкий словарь. Академик.ру. 2011.

обработка молочной сыворотки дрожжами
обработка мяса

Смотреть что такое "обработка муки" в других словарях:

Обработка жидкими средами — И все же тепловая обработка чаще всего происходит через воздействие жидкой среды на пищевой продукт. На пути открытого огня или излучаемого тепла обычно имеется, помимо посуды с ее металлической, керамической или каменной средой, еще… … Большая энциклопедия кулинарного искусства
ОБРАБОТКА РЫБЫ И МОРЕПРОДУКТОВ — технологический процесс на промысловых судах, состоящий из ряда последовательных операций, направленных на получение из объектов водного промысла полуфабрикатов или готовой продукции. Получил широкое распространение с 50 х гг. XX в.… … Морской энциклопедический справочник
ПРОИЗВОДСТВО РЫБНОЙ МУКИ И ЖИРА на судах — Технологический процесс на добывающе перерабатывающих судах и промысловых плавучих базах, направленный на получение посредством термической обработки продукции из малоценных в пищевом отношении отходов от разделки объектов водного промысла.… … Морской энциклопедический справочник
Кондиционирование зерна — обработка зерна водой и теплом перед размолом с целью изменить его структурно механические и биохимические свойства. В результате К. з. улучшаются мукомольные качества зерна, т. к. оболочки становятся более вязкими и эластичными, чем… … Большая советская энциклопедия
КОНСЕРВИРОВАНИЕ КОРМОВ — обработка кормов для предохранения их от порчи при длит. хранении. Порча вызывается гл. обр. жизнедеятельностью микроорганизмов, а также нежелательной активностью нек рых ферментов, входящих в состав кормов. Поэтому все способы К. к. сводятся к… … Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь
Россия. Экономический отдел: Промышленность — I а) Исторический очерк. В эпоху, предшествующую преобразованиям Петра I, промышленно торговая жизнь Р. вследствие редкого населения, отсутствия правильных путей сообщения и прикрепленности к земле массы народа имела вполне патриархальный… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Пшеница — (Wheat) Пшеница это широко распространенная зерновая культура Понятие, классификация, ценность и питательные свойства сортов пшеницы Содержание >>>>>>>>>>>>>>> … Энциклопедия инвестора
ГОСТ 16814-88: Хлебопекарное производство. Термины и определения — Терминология ГОСТ 16814 88: Хлебопекарное производство. Термины и определения оригинал документа: 22 Активированные дрожжи дрожжей с использованием хмелевого отвара Полуфабрикат хлебопекарного производства, приготов Определения термина из разных… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Фабричные и заводские рабочие — Содержание: Начало и распространение приписки рабочих к заводам и фабрикам. Экономическое положение приписных рабочих. Рабочие на вотчинных фабриках. Вознаграждение за фабричный труд в первой и во второй половине XIX в. Число заводских и Ф.… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Рожь — (Secale cereale L.) злак, разводимый во многих странах, но не известный в диком состоянии (см. ниже). Стебли у него развиваются пучками по несколько, они прямые, высотой иногда до 2 м. Листья плоские, с длинными влагалищами, и вместе со стеблем… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Рожь, в сельском хозяйстве и мировой экономике — Содержание: История культуры озимой Р. в России. Площадь посева. Сбор и вывоз. Происхождение. Сорта. Биологические сведения. Климат. Почва. Севооборот и удобрение. Обработка земли. Сев. Уход. Сорные травы. Болезни и враги из царства животного. Р … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

universal_ru_de.academic.ru

Технология переработки зерна в муку

Виды помолов, ассортимент и выход муки

Мука – ценный пищевой продукт, получаемый в результате измельчения зерна различных культур. Вид муки определяется культурой, из которой она получена. Наибольшее значение имеет пшеничная хлебопекарная и макаронная мука. Мука получается в результате помола – совокупности процессов и операций, проводимых с зерном и образующимися при его измельчении промежуточными продуктами.

Все помолы подразделяют на разовые и повторительные. Разовые названы так потому, что зерно превращается в муку после однократного его пропуска через измельчающую машину (жерновые постава и молотковые дробилки). При разовых помолах вырабатывают обойную муку (без просеивания оболочек) установленного выхода и серую сеяную муку с отсеиванием на густых ситах.

В современном мукомолье применяются только повторительные помолы, при которых мука получается за несколько пропусков через измельчающие и сортирующие машины. Последовательные воздействия на зерно обеспечивают постепенное измельчение, при котором более хрупкий, чем оболочки, эндосперм скорее превращается в муку. Таким образом, принцип переработки зерна в муку заключается в многократном избирательном измельчении эндосперма и сортировании продуктов измельчения после каждого его этапа с постепенным извлечением муки и отделением оболочек (отрубей)

Вырабатывают следующие сорта пшеничной хлебопекарной муки: высшего, первого, второго сортов и обойная (без просеивания оболочек зерна, получается в результате простого помола).

Пищевая ценность и требования к качеству муки

В связи с тем, что мука разных сортов выделяется из различных частей зерна, она отличается по химическому составу, биологической ценности, питательности и усвояемости. Мука обойная и второго сорта содержит больше белков, жиров, клетчатки, минеральных (зольных) веществ и витаминов и поэтому имеет более высокую биологическую ценность. Однако усвояемость и энергетическая ценность муки высшего и первого сортов значительно выше. Средняя калорийность пшеничной муки высоких сортов составляет 1372 кДж, или 325 ккал на 100 граммов.

Качество муки всех выходов и сортов нормируется стандартом и характеризуется довольно большим числом показателей, которые разделяют на две группы: 1) не зависящие от выхода и сорта муки, то есть по ним к муке предъявляют единые требования; 2) нормируемые неодинаково для муки разных выходов и сортов.

Технологический процесс помола зерна в муку

Подготовка зерна к помолу.

Для получения нормированного выхода муки стандартного качества зерно перед помолом подвергают очистке и кондиционированию.

Подготовительное (зерноочистительное) отделение современных предприятий занимает примерно 1/3 всей производственной площади. Зерно от сорной примеси очищают в сепараторах, триерах, аспираторах, извлечение минеральной примеси (камни, галька и др.) осуществляется в камнеотделительных машинах. Остаточное содержание сорной примеси не должно превышать 0,4 %, а зерновой – 3 %.

Для отделения зародыша, бородки, верхнего слоя плодовых оболочек, удаления пыли, снижения зольности и обсемененности микроорганизмами проводят сухую обработку поверхности зерна. Для этого его пропускают через обоечные (жесткие и мягкие) и щеточные машины. Также в этих целях может проводиться мокрая обработка зерна путем его мойки в моечных машинах.

Обязательно на мельзаводах проводится комплекс ГТО (гидротермическая обработка), или кондиционирование зерна. Для зерна пшеницы с высокой стекловидностью и упругой клейковиной технологически и экономически эффективным является холодное кондиционирование, то есть его увлажнение холодной водой (18-20 °С) в шнеках интенсивного увлажнения. Зерно, имеющее слабую клейковину, могут подвергать горячему или скоростному кондиционированию, увлажняя его горячей водой или паром и нагревая до 60 °С, затем охлаждая. После увлажнения проводят отволаживание (отлежку) зерна в специальных силосах в течение 8-24 часов, в зависимости от исходной влажности и стекловидности. Эти приемы могут повторять.

В результате кондиционирования (увлажнения и отволаживания) повышается влажность зерна до 15,5-16 %, улучшаются его структурно–механические, физические и биохимические свойства, эндосперм становится более хрупким, а оболочки – эластичными и прочными. В связи с этим, зерно лучше измельчается при помоле, оболочки легко отделяются от эндосперма, образуя крупные отруби, на 20-30 % снижается расход электроэнергии и износ мельничного оборудования, на 1,5-2 % увеличивается выход муки, особенно высоких сортов. Таким образом, экономическая и технологическая эффективность кондиционирования зерна высока.

Непосредственно перед помолом могут проводить формирование помольных смесей, смешивая зерно пшеницы разного качества. Это позволяет стабилизировать качество зерна (общая стекловидность 50-60 %, содержание клейковины 23 %) для правильного поддержания режимов и схем помола.

Технология помола.

Помол начинается с драного процесса, в результате которого зерно постепенно измельчается на промежуточные продукты – крупки и дунсты. Процесс осуществляется на вальцовых станках, рабочими органами которых служит пара вальцов, вращающихся с разными скоростями. В результате различных скоростей вращения и рифленой поверхности вальцов зерно и продукты его измельчения, проходящие между ними, раскалываются и дробятся.

Для разделения по крупности (сортировки по размерам) крупки и дунсты направляют в просеивающие машины – рассевы. Каждый рассев представляет собой шкаф, разделенный на несколько секций, состоящих из набора ситовых рам с разными размерами отверстий и сборных днищ, и оборудованных каналами для выпуска продуктов. После каждой драной системы установлен свой рассев. Верхние сходы с рассева, не просеявшиеся через наиболее крупные сита, направляются на следующие драные системы для дальнейшего измельчения. Проход через более мелкие сита отсортировывается в виде муки, мелкой, средней и крупной крупок, мягкого и жесткого дунста. Каждый продукт после сортировки по размерам обрабатывается по разным схемам.

После рассевов крупки при развитых схемах помола поступают в ситовеечные машины, сортирующие их по качеству (добротности) и размеру. Этот процесс называется обогащением крупок, он позволяет увеличить выход муки высшего сорта при сортовых помолах. Ситовеечные машины сортируют продукты с помощью установленных в 2-3 яруса ситовых рам с возвратно–поступательным движением и потока воздуха, проходящего через сита. Создается псевдоожиженный слой крупок, находящихся во взвешенном состоянии. Наиболее добротные мелкие крупки с пониженной зольностью (1–й группы), содержащие в основном эндосперм, имеют высокую плотность и низкую парусность. Они преодолевают сопротивление потока воздуха, быстро просеиваются через сита и направляются в вальцовые станки, где домалываются в муку. Крупки с частицами оболочки (сростки) имеют повышенную парусность. Они, как правило, идут сходом с сит и направляются на драные системы для измельчения или в шлифовочные вальцовые станки, оборудованные вальцами без рифлей. В них происходит процесс обработки крупок с оболочками, который называется шлифовочным. После этого значительно снижается зольность крупок, которые снова проходят сортировку перед размолом.

После ситовеечных машин мелкие по размеру добротные крупки (2-3 %) не домалывают в муку, а направляют в склад готовой продукции и именуют манной крупой.

Отсортированные крупки и дунсты домалывают в муку (с отсеиванием ее на рассевах) на вальцовых станках с мелко рифлеными или микрошероховатыми вальцами. Этот процесс называется размольным. При сортовых помолах работает несколько размольных систем (от 3 до 12). Вся полученная мука проходит через контрольные рассевы и поступает в выбойное отделение мельницы. Отруби выделяются верхним сходом с рассевов последних драных и размольных систем или на бичевых машинах для вымола оболочек.

Хранение муки

Мука менее устойчивый продукт при хранении, чем зерно. К положительным процессам, происходящим при хранении, относится созревание муки – улучшение ее хлебопекарных свойств (улучшение коллоидных свойств клейковины, побеление муки). Созревание интенсивно происходит при температуре 20-30 оС и почти не проявляется при температуре, близкой к 0 оС. Однако длительное хранение при высокой температуре способствует перезреванию муки и активизации разнообразных отрицательных процессов в ней. Среди них наблюдается окисление и разложение жира – прогоркание муки. Деятельность различных групп микроорганизмов вызывает прокисание, плесневение и даже самосогревание муки. Она становится непригодной для хлебопечения и употребления. Не менее опасно и заражение муки вредителями хлебных запасов.

Для сохранения муки в течение нескольких месяцев необходим сухой, хорошо продезинфицированный склад, без каких‑либо запахов. Сухую муку укладывают на деревянные подтоварники в штабеля высотой до 6-8 мешков, с оставлением отступов от стен и контрольных проходов. Применяется и бестарное хранение муки в силосах. Для предотвращения слеживания муки не реже одного раза в месяц необходимо менять метсами нижние и верхние мешки в штабеле и перегружать муку из одного силоса в другой.

Чем ниже температура в складе, тем дольше мука сохраняет свои качества. Поэтому рекомендуемая температура для хранения муки не должна превышать 8-10 оС. Очень низкие температуры (около 0 оС) в меньшей степени приемлемы, так как при этом создаются предпосылки для конденсата влаги. Относительная влажность воздуха в хранилище не должна превышать 70 % во избежание увлажнения ее водяными парами воздуха.

studfiles.net