Из улучшителей окислительного действия в макаронном производстве чаще всего используется аскорбиновая кислота.

Аскорбиновая кислота является восстановителем, в тесте превращается в дегидро-L-аскорбиновую кислоту. Окисление аскорбиновой кислоты в дегидро-L-аскорбиновую кислоту происходит в присутствии кислорода воздуха под действием фермента аскорбатоксидазы, активной в муке. Образовавшаяся дегидро-L-аскорбиновая кислота и является тем окислителем, с которым связано улучшающее действие внесенной в тесто аскорбиновой кислоты. Дегидро-L-аскорбиновая кислота далее восстанавливается и снова превращается в аскорбиновую кислоту, в результате, вероятно, сопряженного окисления сульфгидрильных групп белково-протеиназного комплекса муки и реакции, катализируемой ферментом дегидроаскорбатредуктазой.

Таким образом, аскорбиновая кислота и дегидро-L-аскорбиновая кислота образуют в тесте окислительно-восстановительную рециркулирующую систему продолжительного времени действия [4].

Целью данного исследования явилась разработка способа улучшения качества хлебопекарной муки для макаронного производства путем использования аскорбиновой кислоты.

В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи: исследование влияния аскорбиновой кислоты на свойства клейковины и крахмала пшеничной муки; на реологические характеристики макаронного теста; на показатели качества готовых макаронных изделий.

Показатели качества пшеничной муки, используемой в качестве основного сырья, приведены в таблице 1.17.

Таблица 1.17

Показатели качества пшеничной муки

Анализируя данные, представленные в таблице 1.17, следует сказать, что практически по всем показателям мука пшеничная хлебопекарная отвечает требованиям макаронного производства, в том числе по содержанию сырой клейковины. Однако по показателю

ИДК клейковина относится к группе «удовлетворительно слабая», что не позволяет использовать её, например, при выработке длинных макаронных изделий или изделий с некоторыми видами добавок, такими, как молочные. Кроме этого, данная мука характеризуется достаточно высокой растяжимостью, что можно считать показателем низких макаронных свойств, так как такая клейковина, по словам Медведева Г.М., «послужит основанием для формирования непрочной клейковинной матрицы, слабо удерживающей зерна крахмала в выпрессовываемых сырых изделиях». Поэтому целесообразно применять различные способы повышения качества пшеничной муки для её использования в макаронном производстве, в том числе предварительное смешивание муки с аскорбиновой кислотой как улучшителем окислительного действия. При проведении исследований аскорбиновую кислоту вносили в количестве 0,01-0,03 % к массе муки.

Результаты исследований влияния аскорбиновой кислоты на количество и качество клейковины пшеничной муки сведены в таблицу 1.18.

Таблица 1.18

Влияния различных дозировок аскорбиновой кислоты на количество и качество клейковины

По данным исследований, при добавлении к муке аскорбиновой кислоты количества сырой и сухой клейковины не изменились. При этом у всех опытных образцов установлено значительное укрепление клейковины, что сопровождается снижением её гидратационной способности – на 9,1%, 9,1% и 18,2% соответственно. Одновременно установлено повышение когезионной прочности клейковины – в 1,5; 2,5 и 3 раза соответственно по сравнению с контролем.

Одной из характеристик клейковины является её эластичность, т.е. способность восстанавливать свою первоначальную форму после снятия внешнего усилия. Эластичные свойства клейковины из муки нормального качества находятся в обратной зависимости от её растяжимости: чем более растяжима клейковина, тем она менее эластична. На наш взгляд, эластичность клейковины – достаточно субъективный показатель. Однако возможно экспериментально подтвердить, слабой или сильной является исследуемая клейковина. Для этого отмытую сырую клейковину следует положить в воду температурой 30 °С и через несколько часов проанализировать её свойства.

Проведя данный эксперимент, установили, что через 12 часов пребывания клейковины (контрольный образец) в воде она практически полностью потеряла эластичность и растягивалась до 25-30 см. Клейковина, отмытая из теста с добавлением 0,03 % аскорбиновой кислоты к массе муки, приобрела однородное строение, имела значительно меньшую растяжимость – около 20 см.

Таким образом, установлено, что использование аскорбиновой кислоты существенным образом изменяет свойства клейковины пшеничной муки в сторону её укрепления.

Механизм укрепляющего действия аскорбиновой кислоты на клейковинные белки хорошо известен. При этом она начинает действовать сразу же при внесении её в тесто. В связи с этим посчитали интересным проследить изменение свойств клейковины и в том случае, когда аскорбиновая кислота вносится в пшеничную муку за некоторое время до момента приготовления теста, в частности за 24 часа и за 24 дня.

Результаты исследований представлены в таблице 1.19.

Таблица 1.19

Влияния различных дозировок аскорбиновой кислоты на количество
и качество клейковины при её предварительном внесении в пшеничную муку 

Предварительное смешивание аскорбиновой кислоты с мукой привело к более серьёзному укреплению клейковины: так, например, при дозировке аскорбиновой кислоты 0,01 % к массе муки при её внесении в муку сразу перед замесом показатель ИДК клейковины составлял 70 ед. пр., при внесении за 24 часа до замеса – 67 ед. пр., а при внесении за 24 дня до замеса – уже 62 ед. пр. И чем выше дозировка аскорбиновой кислоты, тем более существенно укрепление клейковины. При этом и когезионная способность клейковины неуклонно увеличивается.

Таким образом, при использовании муки с очень слабой или неудовлетворительно слабой клейковиной аскорбиновую кислоту целесообразно смешивать с мукой заранее.

Вторым после клейковины структурообразующим компо-нентом пшеничной муки является крахмал, который в процессе приготовления мучного теста подвергается гидролизу под действием амилолитических ферментов, в частности β-амилазы. Максимальной активностью β-амилаза обладает при рН среды, равной 4-6. Внесение аскорбиновой кислоты повысит кислотность теста и, вероятно, повлияет на активность фермента, поэтому считали целесообразным изучить влияние различных дозировок аскорбиновой кислоты на свойства крахмала: число падения, температуру максимальной вязкости крахмального геля и вязкость крахмального геля.

Результаты исследований сведены в таблицу 1.20.

Таблица 1.20

Влияние различных дозировок аскорбиновой кислоты на свойства крахмала

При приготовлении вводно-мучной суспензии для исследования свойств крахмала на приборе «Амилотест» предварительно определили рН среды. Установлено, что активная кислотность контрольного образца равна 6,16, при внесении аскорбиновой кислоты в количестве 0,01; 0,02 и 0,03 % к массе муки рН соответствует 6,021, 5,898 и 5,764, т.е. рН опытных образцов ниже рН контрольного образца и тем ниже, чем выше дозировка аскорбиновой кислоты. Т.е. с увеличением дозировки аскорбиновой кислоты среда становится более кислой, рН ближе к оптимальной для действия β- амилаз, следовательно, фермент действует активнее, отсюда, снижается число падения (на 3,45; 12,73 и 32,55 % соответственно) и соответственно вязкость крахмального геля, которая косвенно характеризуется усилием перемещения штоков (на 0,35; 6,1 и 13,3 % соответственно). Таким образом, внесение аскорбиновой кислоты повлияло и на свойства крахмала пшеничной муки и активность амилолитических ферментов.

Реологические свойства макаронного теста определяют качество готовых макаронных изделий, поэтому считали необходимым исследовать влияние различных дозировок аскорбиновой кислоты на реологические показатели макаронного теста.

Аскорбиновую кислоту предварительно смешивали с пшеничной мукой за 24 часа до проведения эксперимента. Для исследования использовали образцы макаронного теста с добавлением 0,01 % аскорбиновой кислоты.

Замес образцов макаронного теста осуществляли на лабораторной тестомесильной машине. Влажность всех образцов составляла 34 %.

Исследование реологических свойств макаронного теста проводили на капиллярном вискозиметре. Результаты исследований представлены в таблице 1.21 и на рисунке 1.14.

Течение макаронного теста описывали уравнением Гершеля-Балкли. Для контрольного и опытного образцов уравнения течения имеют следующий вид:

Таблица 1.21

Влияние различных дозировок аскорбиновой кислоты
на реологические показатели макаронного теста

Рис. 1.14. Кривые течения макаронного теста

Установлено, что при внесении аскорбиновой кислоты в количестве 0,01 % предельное напряжение сдвига увеличивается на 25 %, коэффициент консистенции – на 55,9 %, вязкость макаронного теста – на 71,9 % по отношению к контролю, что связано с укрепляющим действием внесенной в тесто аскорбиновой кислоты.

Качество готовых макаронных изделий определяли до и после варки, устанавливая прочностные, органолептические и варочные свойства. Результаты исследования представлены в таблице 1.22.

Таблица 1.22

Влияние различных дозировок аскорбиновой кислоты
на качество готовых макаронных изделий 

Анализ полученных результатов показал, что кислотность опытных образцов возрастает по мере увеличения дозировки аскорбиновой кислоты. Внесение аскорбиновой кислоты способствует снижению степени потемнения изделий в процессе их производства. Белизна исходной муки соответствует 57,5 ед. пр.; белизна контрольного образца макаронных изделий соответствует 11,7 ед. пр. белизномер, для опытных образцов данный показатель равен 13,0; 16,6 и 25,0 ед. пр. соответственно, причем при исследовании образца, изготовленного из муки, смешанной с аскорбиновой кислотой в количестве 0,01 % к массе муки за 24 дня до проведения эксперимента, показатель белизны равен 18,2 ед.пр. Возможно, это связано как с частичной инактивацией фермента полифенолоксидазы (тирозиназы), так и с окислением и обесцвечиванием ксантофилловых пигментов муки.

Несколько возрастает продолжительность варки опытных образцов по сравнению с контролем, что связано с упрочнением структуры макаронных изделий. Сохранность формы всех сваренных опытных образцов составляет 100 %, в то время как сохранность формы контрольного образца составляет 98 %. Содержание сухих веществ, перешедших в варочную воду при варке опытных образцов, снижается по сравнению с контролем на 24,3 %, 37,0 % и 44,7 % соответственно и тем ниже, чем выше дозировка аскорбиновой кислоты.

Таким образом, аскорбиновая кислота влияет на качественные показатели пшеничной муки и её основных компонентов – клейковины и крахмала, что вызывает изменение реологических характеристик макаронного теста и качественных показателей готовой макаронной продукции. Причем, чем выше дозировка аскорбиновой кислоты, тем существеннее её влияние на качество пшеничной муки. Кроме этого, имеет значение способ внесения аскорбиновой кислоты в тесто. При использовании в макаронном производстве пшеничной муки со слабой клейковиной желательно предварительно смешивать её с мукой и тем раньше, чем слабее клейковина.