Под газообразующей способностью муки понимают ее способность обеспечивать определенную степень спиртового брожения в тесте.
За показатель газообразующей способности принято считать количество миллилитров диоксида углерода (углекислого газа), выделившегося за 5 ч. брожения теста, замешанного из 100 г муки, 10 г прессованных дрожжей и 60 мл воды при температуре 30 °С.
Газообразующая способность (ГОС) муки обусловлена состоянием её углеводно-амилазного комплекса. В понятие углеводно-амилазного комплекса входят:
- углеводы;
- амилолитические ферменты
В процессе приготовления теста дрожжи сбраживают собственные сахара муки и мальтозу, образующуюся в результате гидролиза крахмала амилазами. Содержание собственных сахаров в пшеничной муке обычно составляет не более 2% на сухое вещество. Собственные сахара муки усваиваются дрожжами в самом начале брожения теста. Газообразование в конце брожения теста и во время расстойки обеспечивается за счет сахаров, накапливающихся при амилолизе крахмала. Таким образом, газообразующую способность муки определяется в основном её сахарообразующей способностью (СОС).
Сахарообразующая способность муки обусловлена двумя факторами:
- активностью амилаз;
- способностью крахмала расщепляться под действием амилаз.
Амилазы гидролизуют крахмал с образованием декстринов различной молекулярной массы и мальтозы. При гидролизе крахмала альфа-амилазой образуются в основном низкомолекулярные декстрины и небольшое количество мальтозы. Низкомолекулярные декстрины придают тесту заминаемость, липкость. При гидролизе крахмала бета-амилазой основным продуктом является мальтоза и небольшое количество высокомолекулярных декстринов.
В нормальном непроросшем зерне пшеницы содержится только бета-амилаза. В проросшем зерне пшеницы и в муке, полученной из него, находятся в активном состоянии альфа-амилаза и бета-амилаза. Амилазы зерна отличаются термостабильностью и устойчивостью к изменению реакции среды: альфа-амилаза более термостабильна, чем бета-амилаза. В пшеничном тесте температурный оптимум для действия бета-амилазы составляет 62-64°С, для альфа-амилазы — 72-74 °С. Полная инактивация бета-амилазы происходит при температуре 82-84 °С, альфа-амилаза сохраняет активность и при 97-98°С. В тоже время бета-амилаза более устойчива к повышению кислотности среды.
Температура оптимума действия и инактивации амилаз зависит от влажности и кислотности полуфабрикатах хлебопекарного производства. Чем выше влажность среды (полуфабрикатов), тем ниже концентрация субстрата, на который действуют амилазы, тем ниже температура инактивации и оптимума действия амилаз. Повышение кислотности приводит к резкому снижению активности альфа-амилазы. При этом происходит и снижение температуры ее инактивации.
В пшеничной муке содержится достаточное количество бета-амилазы для обеспечения требуемой интенсивности газообразования, поэтому СОС муки зависит в основном от способности крахмала гидролизоваться под действием амилаз. Податливость крахмала к действию амилазы получила название «атакуемость» крахмала.
Атакуемость крахмала определяется:
- размером частиц муки;
- размером крахмальных зерен;
- степенью повреждения крахмальных зерен;
- степенью клейстеризации крахмала.
С уменьшением размеров частиц муки повышается их удельная поверхность и доступность крахмала действию амилаз. При уменьшении размера частиц муки и размера крахмальных зерен повышается атакуемость крахмала. При механическом повреждении крахмальных зерен нарушается их целостность, что многократно повышает атакуемость. Чем больше в муке поврежденных зерен крахмала, тем выше СОС. Самое существенное повышение атакуемости происходит при клейстеризации крахмала.
Если для производства хлеба была использована мука из проросшего зерна или ржаная мука, то в тесте будет действовать как альфа-амилаза, так и бета-амилаза. Низкомолекулярные декстрины, образующиеся при действии альфа-амилазы, будут расщепляться бета-амилазой до мальтозы. Однако во время выпечки наступает такой период, когда бета-амилаза уже инактивирована, но альфа-амилаза остается в активном состоянии. При этом происходит накопление низкомолекулярных декстринов, которые придают мякишу липкость, заминаемость. Для снижения температуры инактивации альфа-амилазы тесто готовят с повышенной кислотностью.
Газообразующая способность муки обусловливает интенсивность газообразования во время брожения теста и расстойки тестовых заготовок. Чем интенсивнее газообразование на стадии брожения, тем больше образуется веществ, придающих характерный вкус и аромат хлебу. Чем ниже газообразующая способность, тем меньше в тесте остается несброженных сахаров к моменту выпечки, тем бледнее корка хлеба. Чем интенсивнее газообразование на стадии расстойки, тем более развитая будет пористость мякиша, тем выше будет объем хлеба. Технологический процесс необходимо организовать так, чтобы максимум газообразования приходился на период расстойки.
ГОС влияет и на цвет корки готовых изделий. Цвет корки обусловлен меланоидинами — темноокрашенными соединениями, образующимися в результате взаимодействия аминокислот и редуцирующих сахаров на стадии выпечки. Чем ниже ГОС, тем меньше в тесте остается несброженных сахаров, тем бледнее корка хлеба.
Подробнее в книге «Хлеб и хлебобулочные изделия. Сырье, технологии, ассортимент»