Фізичні і хімічні методи поліпшення хлібопекарських якостей пшеничного борошна

Методи поділяються на фізичні і хімічні. Найбільш вживані фізичні методи, а саме гідротермічний і термічний методи.

Кондиціонування зерна пшениці перед помелом полягає в обробці його вологою або ж вологою і теплом. Тому розрізняють холодне і гаряче кондиціонування пшениці. Холодне полягає в тому, що після очищення в зерноочисному відділенні млина зерно зволожується до 14,5-16,5 % залежно від його якості, потім йому дається час відлежатися, або, як мірошники кажуть, «відволожування», протягом певного часу. Це робиться для того, щоб волога, яка потрапила на зерно, більш рівномірно розподілилася в зерновій масі.

На крупних сучасних млинах пшеницю миють в мийних машина, після чого зерно залишається на певний термін для відлежування, а потім поступає на помел.

При холодному кондиціонуванні або при митті зерна відбувається зволоження оболонок і зародка, причому волога практично не встигає проникнути в ендосперм. Завдяки зволоженню оболонки стають дуже еластичними, краще відділяються, не кришаться в процесі помелу; таким чином, їх частинки не потрапляють в борошно, не погіршують її кольору. Виходить борошно кращої якості.

При гарячому кондиціонуванні зерно, яке було спеціально зволожено або піддалося миттю в мийних машина, після певного часу відлежування поступає в апарати, які називаються кондиціонерами. У кондиціонерах заздалегідь зволожене зерно нагрівається. Температура нагрівання залежить від якості зерна і ступеня його зволоження. Зазвичай застосовують температуру 45, 50, 55 або 60 °С.

В результаті гарячого кондиціонування досягається наступне. По-перше, так само як і при холодному кондиціонуванні, фізичні властивості оболонок стають зручнішими для помелу: оболонки стають еластичнішими, не так легко подрібнюються і не потрапляють в борошно, висівки краще відділяються від ендосперма, тобто від тієї частини зерна, яка дає борошно вищих сортів. Отже, підвищується вихід борошна вищих сортів. По-друге, в результаті гарячого кондиціонування відбувається помітне поліпшення хлібопекарських якостей борошна, що пов'язане з певними біохімічними змінами, що відбуваються в зерні при зволоженні і подальшому нагріванні.

Збільшення об'єму хліба пояснюється перш за все поліпшенням якості клейковини. Борошн із зерна, що піддалося гарячому кондиціонуванню, дає тісто з більш високими показниками. Необхідно відзначити, що режими гарячого кондиціонування визначаються початковою якістю клейковини.

Ефективність кондиціонування пшениці встановлена практикою найбільших борошномельних підприємств. В результаті кондиціонування борошно виходить білішим і її зольність на 0,05-0,15 % нижче за зольність борошна з некондиційованої пшениці; хлібопекарські якості борошна істотно поліпшуються. При високосортних помелах витрата енергії знижується на 8-15 %.

З метою поліпшення якості борошна окрім гарячого кондиціонування застосовують також гідротермічну або термічну обробку зерна або борошна з метою виправлення хлібопекарських якостей неповноцінного зерна - пророслого або пошкодженого клопом-черепашкою.

Окрім термічних досить широко застосовуються різні хімічні і біохімічні методи поліпшення якості борошна. Сюди відноситься, по-перше, застосування солоду і різних солодових препаратів. Як відомо, солодом називається проросле і обережно висушене зерно, яке розмелюється на борошно. В практиці виробництва хліба широко застосовується так званий білий активний солод. Його додають до борошна зі зниженою активністю амілазного комплексу, тобто до борошна, що дає тісто, в якому накопичується недостатньо цукрів. Додавання до такого борошна багатого амілазами білого активного солоду сприяє накопиченню в тісті цукрів, що у свою чергу прискорює процес бродіння, і виходить ароматний пишний хліб з красивою, рум'яною кіркою.

За останні роки за кордоном, особливо в США, для поліпшення хлібопекарських якостей пшеничного борошна широко застосовують ферментні препарати, що отримуються з цвілевих грибів. Особливе значення має пліснявий гриб, який називається Aspergillus oryzae. Цей пліснявий гриб вирощують на різних відходах харчової промисловості, наприклад на висівках. Потім збирають міцелій гриба і отримують з нього надзвичайно активні ферментні препарати, зокрема препарати амілази, які додають до борошна при замісі тіста. Додавання такого препарату до борошна, що має слабку активність амілазного комплексу, сприяє накопиченню в тісті цукру і поліпшенню якості хліба. Так, наприклад, добавка до борошна 0,003 %-вого ферментного препарату з цвілевого гриба Aspergitlus oryzae дає значне поліпшення якості хліба.

Ефективним способом поліпшення якості пшеничного борошна хімічним методом є застосування так званих хлібопекарських покращувачів - групи речовин, з яких головним є бромат калію KBrO₃. Бромат калію, доданий в мізерній кількості до борошна (наприклад, 0,001-0,002 % від її маси), має виключно сприятливу дію на об'єм хліба.

Бромат калію у вигляді добавок до борошна широко застосовується в хлібопекарській промисловості як за кордоном, так і у нас. Потрібно відзначити, що дія бромату калію особливо сильно виявляється на борошні, яке містить підвищену кількість білка: - чим білка більше, тим більше збільшується об'ємний вихід хліба.

Згідно гіпотезі, запропонованій датським вченим X. Ійоргенсеном, суть дії хлібопекарських покращувачів типу бромату зводиться до наступного. Коли замішується тісто на дріжджах, вони виділяють деяку кількість глютатіону, що підсилює дію протеолітичних ферментів борошна на білки клейковини, внаслідок чого тісто декілька слабшає і розпливається. Якщо до замішаного на дріжджах тіста додають бромат калію, то, на думку Ійоргенсена, бромат окисляє глютатіон, цей останній не може активувати протеази борошна і, отже, чинити розслаблюючу дію на білки клейковини і тісто. Завдяки цьому, на думку Ійоргенсена, відбувається те збільшення об'єму хліба, яке спостерігається при дії бромата. Проте проти гіпотези Ійоргенсена говорить один дуже істотний факт. Якщо додати до борошна хлорнуватокислий калій KClO₃ в такій же точно кількості, як і KBrO₃, то, хоча KClO₃ також є окислювачем, сприятливої дії на борошно і на тісто він не має. Таким чином, справа не тільки в окислюючий дії бромнуватокислого калію. Мабуть, бромнуватокислий калій, діючи безпосередньо на білки, якимсь чином сприяє значному поліпшенню фізичних властивостей клейковини і завдяки цьому хліб виходить пишніший.

За кордоном у ряді країн широко застосовується ще один спосіб хімічної обробки борошна - відбілювання. Для цієї мети застосовують Сl₂ (хлор), NOC1 (нитрозилхлорид), N0₂ (двоокис азоту) і С1О₂ (двоокис хлору). Протягом багатьох років широко застосовувався трихлористий азот NCl₃ (інакше званий эйджин, по-англійськи Agene). При хімічному вибілюванні борошна перелічені речовини, що є окислювачами, руйнують каротиноїди, від яких в значній мірі залежить трохи жовто-рожевий колір борошна: воно стає білішим. Проте каротин і інші каротиноїди є провітамінами А, тобто речовинами, з яких в організмі людини і тварин утворюється вітамін А. Встановлено також, що вибілювання борошна двоокисом хлору викликає майже повне руйнування вітаміну Е.

Таким чином, руйнування каротиноїдів і вітаміну Е за допомогою вибілюючих речовин знижує харчову цінність борошна і є небажаним. Більш того, виявилось, що під впливом трихлористого азоту (ейджина), ще недавно щонайширшим засобом в США і в Англії для вибілювання борошна, в ньому утворюються речовини, отруйні для організму тварин. Досліди на собаках, кроликах і тхорах показали, що пшеничне борошно, оброблене трихлористим азотом, містить отруйну речовину, що вражає нервову систему і що викликає явище епілепсії. Ця речовина є продукт розкладання амінокислоти метіоніну, що входить до складу білків борошна, і має наступну будову:

Встановлено, що ця ж отруйна речовина утворюється при обробці трихлористим азотом білка кукурудзи - зеїну. Є клінічні спостереження, які вказують на те, що людина також страждає від цих продуктів розкладання метіоніну.