Целью данных исследований явилось изучение влияния улучшителей немецкой фирмы Muhlenchemie (EMCEdur F и Pastazym) на качество основного сырья, используемого в макаронном производстве, и как следствие, на качество готовых макаронных изделий.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи: исследование влияние различных дозировок улучшителя EMCEdur F на количество и качество клейковины пшеничной муки; определение оптимальной продолжительности замеса опытных образцов теста при сохранении качества клейковины и получении равномерно увлажненной тестовой массы; исследование взаимодействия фосфолипидо-протеинового комплекса улучшителя EMCEdur F с белками пшеничной муки; исследование влияния улучшителя ЕМСЕdur F на свойства крахмала пшеничной муки; исследование влияния улучшителя ЕМСЕdur F на реологические показатели макаронного теста; исследование влияния улучшителя ЕМСЕdur F на устойчивость белков пшеничной муки в процессе сушки полуфабриката макаронных изделий; исследование качественных показателей готовых макаронных изделий и влияния на них используемого в процессе производства улучшителя ЕМСЕdur F; исследование влияние различных дозировок улучшителя Pastazym на количество и качество клейковины пшеничной муки; исследование растворимости клейковины пшеничной муки при внесении улучшителя Pastazym; исследование влияния улучшителя Pastazym на свойства крахмала пшеничной муки; исследование свойств макаронного теста на приборе фаринограф; исследование влияния улучшителя Pastazym на реоло-гические показатели макаронного теста; исследование качественных показателей готовых макаронных изделий и влияния на них используемого в процессе производства улучшителя Pastazym.

Для исследований использовали муку хлебопекарную высшего сорта влажностью 12,9 %, кислотностью 2,5 град., с содержанием сырой клейковины 31,8±0,3 %, сухой клейковины 10,8±0,3 %, растяжимость сырой клейковины 15 см, когезионная способность 4,3 Н, Ндеф.^ИДК 80 ед. пр. и водопоглотительная способность 200,0±0,1 %.

По информации производителя, базой улучшителя муки ЕМСЕdur F является фосфолипидо-протеиновый комплекс, кото-рый защищает белки от воздействия температур, рН, механической нагрузки. В его состав входят пшеничная мука, соевая мука, лецитин, фосфолипиды, ферменты. Содержание протеина состав-ляет 70±5 %, фосфолипидов – 10±2 %, влаги – 8±2 %, золы – 2±1 %.

Pastazym содержит в своем составе ксиланолитические, глюканолитические и липолитические ферменты, полученные из селектированных грибных штаммов рода Aspergillus.

Поскольку улучшители муки имеют различный состав, что сказывается на механизме их действия, на первом этапе данных исследований рассматривалось влияние улучшителя EMCEdur F на показатели качества муки, макаронного теста и готовых макаронных изделий. Его вносили в количестве 0,1 %; 0,2 %; 0,3 %; 0,4 %; 0,5 % к массе муки.

Результаты исследований влияния улучшителя на количество и свойства клейковины пшеничной муки сведены в таблицу 1.1.

Таблица 1.1

Влияние улучшителя EMCEdur F на свойства клейковины пшеничной муки 

Анализ экспериментальных данных показал, что при внесении различных дозировок улучшителя EMCEdur F содержание сырой клейковины несколько снижается (максимум на 1,4 %), что, возможно, объясняется снижением её гидратационной способности, при этом увеличивается содержание сухой клейковины, что, в свою очередь, может быть связано с проявлением свойств внесенного улучшителя: во время замеса теста для отмывания клейковины и в процессе отлежки возможно взаимодействие фософолипидо-протеинового комплекса улучшителя с белками пшеничной муки.

Упругие свойства клейковины изменяются: если контроль имеет 80 ед. пр. ИДК и относится ко II группе «удовлетворительно слабая», то уже при дозировке улучшителя EMCEdur F в количестве 0,1 % к массе муки показатель ИДК равен 67,5 ед. пр. и клейковина относится к I группе «хорошая». При увеличении дозировки улучшителя муки происходит еще более сильное укрепление клейковины. При дозировке в количестве 0,5 % к массе муки показатель упругих свойств клейковины равен 55 ед. пр. ИДК. Данное укрепление клейковины объясняется имеющим место взаимодействием фосфолипидо-протеинового комплекса, содержащегося в составе улучшителя муки, с протеином пшеничной муки, что экспериментально подтверждено в дальнейшем. И чем больше дозировка улучшителя, тем в большей степени происходит это взаимодействие, и тем интенсивней улучшаются упругих свойств клейковины.

При добавлении улучшителя EMCEdur F происходит увеличение когезионной прочности клейковины на 32,6-95,3 %. Это объясняется образованием новых прочных связей (-S-S-) внутри клейковинной матрицы за счет действия улучшителя.

Укрепление клейковины проявляется и в снижении её водопоглотительной способности: если у контроля она составляет 200 %, то с улучшителем – 172,7 %. Но при увеличении дозировки улучшителя с 0,1 % до 0,5 % изменения водопоглотительной способности клейковины не происходит, возможно, таким образом, проявляются свойства улучшителя в составе мучного теста.

Таким образом, проанализировав экспериментальные данные, можно сделать вывод о том, что, с точки зрения влияния улучшителя EMCEdur F на количество и качество клейковины данной муки пшеничной хлебопекарной, чем выше дозировка улучшителя, тем существеннее его влияние. Отсюда, оптимальной можно считать дозировку 0,5 % улучшителя к массе муки.

Известно, что при замесе макаронного теста прочностные свойства сырых макаронных изделий, зависящие в первую очередь от упругих свойств клейковины, сначала повышаются до максимального значения, а при дальнейшей механической обработке резко снижаются. Определение оптимальной продол-жительности замеса макаронного теста с внесением улучшителя муки ЕМСЕdur F с целью сохранения достигнутого качества клейковины и одновременного получения равномерно увлажненной тестовой массы проводили следующим образом: на лабораторной тестомесильной машине У1-ЕТК замешивали контрольный и опытные образцы макаронного теста, увеличивая продолжи-тельность замеса от 1 до 7 циклов тестомесильной машины (от 15 до 105 сек.). Увеличение продолжительности замеса приводит к повышению механической нагрузки на тесто, что должно повлечь снижение упругих свойств клейковины в результате её механической и тепловой деструкции.

Результаты эксперимента приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2

Влияние продолжительности замеса на свойства клейковины пшеничной муки 

Для контрольного образца оптимальная продолжительность замеса составляет от 30 до 60 сек., при этом показатели ИДК соответствуют 70 ед. пр. При дальнейшем замесе (75 сек.) показатель ИДК увеличивается до 75 ед. пр. Увеличение показателя упругих свойств клейковины происходит потому, что в результате более длительного механического воздействия наблюдается ослабление клейковинных белков.

При дозировке улучшителя EMCEdur F в количестве 0,1 % происходит укрепление клейковины с 65,0 до 50,0 ед. пр. ИДК. В данном случае укреплению клейковины способствуют и окислительные процессы, происходящие под действием кислорода воздуха, определенных ферментов, входящих в состав муки, а также внесение улучшителя муки, его свойства и состав (ферментный комплекс и, возможно, наличие активной липоксигеназы, которая обязательно содержится в свежесмолотой необработанной соевой муке, которая, вероятно, именно с этой целью введена в состав улучшителя). Чем продолжительнее замес, тем интенсивней происходит укрепление, хотя при большем времени замеса теоретически должно происходит расслабление клейковины. Т.е. укрепление клейковины нарастает под влиянием улучшителя, и он же противодействует механической нагрузке, предотвращая ослабление клейковинных белков. В данном случае имеет место взаимодействие фосфолипидо–протеинового комплекса улучшителя с протеином пшеничной муки. Но, начиная с 90 секунд замеса, дальнейшее укрепление клейковины не происходит, при этом не происходит и её ослабления.

С увеличением дозировки улучшителя клейковина достигает максимума прочностных свойств за более короткое время: при дозировке в 0,2 % через 75 сек., 0,3-75 сек., 0,4-45 сек. При дозировке улучшителя в 0,5 % к массе муки клейковина укрепляется до 47,5 ед. пр. ИДК, и при исследуемой продолжительности замеса (до 105 сек. включительно) её ослабления не установлено. Т.е. при анализируемых дозировках улучшителя можно говорить о взаимодействии компонентов улучшителя с белками пшеничной муки, приводящее к активному противодействию механической нагрузке во время замеса. Однако все же некоторое количество клейковины, вероятно, подвергается механической деструкции, вследствие чего её содержание с увеличением продолжительности замеса несколько снижается: с 30,8-30,4 % до 29,6 % (сырая клейковины) и с 11,3-11,1 % до 10,9 % (сухая клейковина).

Изучение влияния улучшителя ЕМСЕdur F на устойчивость белков пшеничной муки при повышении механических нагрузок проводили следующим образом: на лабораторной тестомесильной машине У1-ЕТК замешивали образцы макаронного теста (тесто из пшеничной муки – контроль и тесто с внесением 0,5 % ЕМСЕdur F), увеличивая продолжительность замеса от 3 до 15 циклов тестомесильной машины (от 45 до 225 сек.), т.е. увеличивая продолжительность механической нагрузки на тесто. В промежутках между циклами тестомесильной машины тесту давали охладиться до комнатной температуры. По окончании замеса 1 г теста суспензировали в 6 % растворе мочевины. Некоторые растворители снижают силы нековалентного взаимодействия белковых молекул (ионные, водородные, гидрофобные связи) и переводят в раствор лишь часть клейковинных белков. 6 % раствор мочевины разрывает водородные связи и ослабляет гидрофобные взаимодействия в белках. Снижение процента перехода белков в раствор будет свидетельствовать о взаимодействии фосфолипидо-протеинового комплекса улучшителя и клейковинных белков пшеничной муки.

Через 24 часа в растворе мочевины определяли концентрацию белка. Результаты исследований представлены в таблице 1.3.

Таблица 1.3

Влияние улучшителя ЕМСЕdur F на количество белков, перешедших из теста в 6 % раствор мочевины 

Анализ экспериментальных данных показал, что при увеличении продолжительности замеса макаронного теста с 3 до 15 циклов тестомесильной машины У1-ЕТК доля белков, перешедших из теста в полярный растворитель, для контрольного образца увеличивается на 19 %; для теста с внесением 0,5 % ЕМСЕdur F – на 13 %, т.е. с внесением улучшителя стойкость белков пшеничной муки к механическим нагрузкам увеличивается именно за счет имеющего место взаимодействия компонентов улучшителя с белками пшеничной муки.

О стойкости белков пшеничной муки к механическим нагрузкам при внесении улучшителя ЕМСЕdur F судили также по степени разжижения теста. Эксперимент проводили в Московском государственном университете пищевых производств на фаринографе Brabender. Использовали месилку на 50 г муки. Температура воды в термостате составляла 28±0,1 ºС. Улучшитель ЕМСЕdur F в количестве 0,5 % к массе муки смешивали с мукой перед замесом теста. Контролем служило тесто без добавок. Требуемая консистенция теста составляла 500 единиц фаринографа. Степень разжижения теста рассчитывается как разница между значением центра фаринограммы в конце времени образования теста и значением центра фаринограммы через 12 мин после прохождения этой точки. Результаты исследований представлены в таблице 1.4 и на рисунках 1.1, 1.2.

Таблица 1.4

Влияние улучшителя ЕМСЕdur F на степень разжижения теста 

Рис. 1.1. Фаринограмма макаронного теста без улучшителя

Рис. 1.2. Фаринограмма макаронного теста с улучшителем ЕМСЕdur F в количестве 0,5 %

Анализ экспериментальных данных показал, что при добавлении к муке 0,5 % ЕМСЕdur F степеньразжижения теста снижается соответственно на 7 % по отношению к контролю, то есть устойчивость клейковинных белков при интенсивном замесе увеличивается. Т.е. еще раз подтверждается, что именно фосфолипидо-протеиновый комплекс, входящий в состав улучшителя ЕМСЕdur F, способствует повышению устойчивости белков пшеничной муки к механическим нагрузкам.

Известно, что жиры изменяют свойства крахмала пшеничной муки при замесе теста в результате образования ими комплексов с амилозной фракцией. Кроме этого, адсорбируясь на поверхности крахмальных зерен, жир препятствует набуханию коллоидов муки, в том числе и крахмала, что должно повлечь за собой увеличение температуры максимальной вязкости крахмального геля, а это повлечет за собой снижение перехода сухих веществ в варочную воду при варке макаронных изделий. В связи с этим считали необходимым исследовать изменение свойств крахмала пшеничной муки при внесении улучшителя ЕМСЕdur F.

Исследования проводили на приборе «Амилотест» АТ-97.

Результаты сведены в таблицу 1.5.

Таблица 1.5

Влияние различных дозировок улучшителя ЕМСЕdur F на свойства крахмала

Полученные результаты показывают, что внесение улучшителя ЕМСЕdur F практически не влияет на свойства крахмала. Температура максимальной вязкости крахмального геля – показатель, оказывающий влияние на качество сваренных изделий, – практически одинакова для контрольного и опытных образцов.

Исследования реологических свойств макаронного теста проводились на капиллярном вискозиметре (таблица 1.6).

Таблица 1.6

Реологические свойства макаронного теста 

Течение макаронного теста описывается уравнением Гершеля– Балкли, которое в данном случае имеет следующий вид:

• контрольный образец
• образец с улучшителем ЕМСЕdur F

Кривые течения макаронного теста представлены на рисунке 1.3.

Таким образом, макаронное тесто с улучшителем ЕМСЕdur F по сравнению с контрольным образцом более пластичное: предельное напряжение сдвига снижается на 4,35 %, коэффициент консистенции – на 3,55 %, вязкость – на 6,41 % по сравнению с контролем, что объясняется наличием в составе улучшителя ЕМСЕdur F лецитина и фосфолипидов, придающих тесту пластичность.

Рис. 1.3. Кривые течения макаронного теста

Однако в данном случае замес теста для исследования осуществляли на лабораторной тестомесильной машине У1-ЕТК в течение 30 секунд. Возможно, данный промежуток времени слишком мал для того, чтобы успело произойти комплексо-образование и для проявления активности ферментов. Поэтому осуществили замес теста на прессе периодического действия в течение 20 минут и вновь исследовали реологические характеристики теста.

Результаты исследований сведены в таблицу 1.7.

Таблица 1.7

Реологические свойства макаронного теста (после 20 мин замеса) 

Уравнения Гершеля–Балкли в этом случае имеют следующий вид:

• контрольный образец
• образец с улучшителем ЕМСЕdur F

Кривые течения макаронного теста представлены на рисунке 1.4.

Рис. 1.4. Кривые течения макаронного теста после 20 мин замеса

После 20-минутного замеса вязкость теста, приготовленного с улучшителем ЕМСЕdur F, увеличивалась на 4,04 %, предельное напряжение сдвига – на 8,69 %, коэффициент консистенции и индекс течения – на 1,52 % и 4,04 % соответственно. То есть, в процессе более длительного замеса введенный в состав макаронного теста улучшитель достаточно полно раскрывает свои свойства, взаимодействуя с белками пшеничной муки и проявляя активность входящих в его состав ферментов.

Для оценки степени влияния улучшителя на устойчивость клейковинных белков в процессе сушки макаронные изделия с улучшителем ЕМСЕdur F вырабатывали на макаронном прессе периодического действия Dominioni, влажность макаронного теста составляла 34±1 %; продолжительность замеса – 15 минут; температура воды на замес – 50 ºС. Полуфабрикат макаронных изделий помещали в шкафную сушилку ARMADIO ESSICCATOIO mod.24-36 и подвергали сушке (температура сушильного воздуха 50-52 ºС, относительная влажность воздуха – 58-60 %). Через 20 минут образцы макаронных изделий помещали в 6 М раствор мочевины. Через 24 часа в растворе мочевины определяли концентрацию белков.

Результаты исследований представлены в таблице 1.8.

Таблица 1.8

Влияние ЕМСЕdur F на количество белков,
перешедших из изделий в 6 М раствор мочевины 

Анализ экспериментальных данных показал, что при внесении в макаронное тесто ЕМСЕdur F в количестве 0,5 % от массы муки количество белков, перешедших из изделий в полярный растворитель снижается на 7 % по отношению к контролю, то есть улучшитель ЕМСЕdur F повышает устойчивость белков пшеничной муки и в процессе сушки макаронных изделий.

В соответствии с ГОСТ Р 51865-2002 «Изделия макаронные. Общие технические условия» к качественным показателям макаронных изделий относятся органолептические и физико-химические показатели, например такие, как цвет изделий, их влажность, кислотность, сохранность формы сваренных изделий, количество сухого вещества, перешедшего в варочную воду при варке изделий. Помимо этого, как правило, определяется прочность сухих изделий на срез, продолжительность варки до готовности, коэффициент увеличения массы сваренных изделий.

Макаронные изделия вырабатывались с применением улучшителя EMCEdur F в различных дозировках, при этом продолжительность замеса теста соответствовала оптимальной для достижения наилучших свойств клейковины: 0,1-90 сек., 0,2 % и 0,3-75 сек., 0,4 % и 0,5-45 сек. При такой продолжительности замесов упругие свойства клейковины пшеничной муки соответствуют 50 ед. пр. ИДК.

Результаты эксперимента приведены в таблице 1.9 и на рисунках 1.5, 1.6.

Рис. 1.5. Зависимость прочностных свойств макаронных изделий
от дозировок улучшителя EMCEdur F

Рис. 1.6. Зависимость белизны макаронных изделий
от дозировок улучшителя EMCEdur F

Таблица 1.9

Влияние улучшителя EMCEdur F на качество макаронных изделий

Результаты проведенных исследований показали, что внесение улучшителя EMCEdur F в состав макаронного теста существенным образом повышает прочность сухих изделий на срез, при этом при увеличении дозировки улучшителя EMCEdur F происходит увеличение прочности макаронных изделий по сравнению с контролем на 44,2-90,7 %.

Кроме этого, установлено, что при использовании улучшителя EMCEdur F процесс потемнения макаронных изделий в процессе их производства происходит значительно медленнее по сравнению с аналогичным процессом для контрольного образца. Причем чем выше дозировка улучшителя, тем медленнее протекает данный процесс. Если цвет муки пшеничной хлебопекарной, используемой для производства макаронных изделий, соответствует 55,8 ед.пр. белизномер «Блик-3», т.е. подтверждает её принадлежность к муке высшего сорта (по ГОСТ Р 52189-2003 «Мука пшеничная. Общие технические условия» – не менее 54 ед.пр., цвет – белый), то через 24 часа после выработки цвет контрольного образца соответствует всего 11,7 ед. пр., что ниже требований для муки 2 сорта, цвет же опытных образцов в зависимости от дозировки улучшителя соответствует от 12,3 до 16,4 ед.пр., т.е. цвет белый с сероватым оттенком, соответствующий цвету муки 2 сорта. Вероятно, образующиеся в процессе взаимодействия фосфолипидов улучшителя с протеинами муки комплексные соединения предохраняют в определенной степени белки от разрушения и аминокислоту тирозин от воздействия фермента полифенол-оксидазы.

Анализ варочных свойств макаронных изделий показал, что продолжительность варки макаронных изделий с улучшителем возрастает: если для контрольного образца данный показатель составляет 7 минут, то для изделий с улучшителем в различных дозировках – от 12 до 13 минут, что связано с укреплением клейковинного каркаса, обусловленным свойствами внесенного в макаронное тесто улучшителя ЕМСЕdur F.

Количество сухих веществ, перешедших в варочную воду при варке опытных образцов, снижается на 9,67 5-12,31 % в зависимости от дозировки улучшителя по сравнению с данным показателем контрольного образца - 7,96 %.

Таким образом, выявлено, что макаронные изделия, приготовленные из пшеничной хлебопекарной муки с использованием улучшителя EMCEdur F, обладают лучшими сенсорными качествами, внешним видом, более высокими показателями варочных и прочностных свойств, что свидетельствует о положительном эффекте его использования при производстве макаронных изделий из хлебопекарной муки. Дозировка улучшителя может варьироваться в предлагаемых производителем пределах, но будет зависеть от качественных показателей клейковины пшеничной муки.

На втором этапе данных исследований рассматривалось влияние улучшителя Pastazym на показатели качества муки, макаронного теста и готовых макаронных изделий.

Производитель данного улучшителя характеризует его как улучшитель для макаронных изделий и, конкретно, лапши, имея в виду продукцию быстрого приготовления. В состав Pastazym входят исключительно ферменты, а именно ферменты глюканолитического, ксиланолитического и липолитического действия.

К глюканолитическим ферментам относятся α–глюканаза и β-глюканаза, катализирующие гидролитическое расщепление дисахаридов, гликозидов и β-глюканов. К ксиланолитическим ферментам относится система ферментов, катализирующих гидролитическое расщепление β-ксиланов - нерастворимых высокомолекулярных соединений. Чаще всего оптимум действия ксиланаз наблюдается при pH от 4 до 7 и при температуре от 30 до 50 °С. Механизм действия липолитических ферментов (липаз) в упрощенном виде сводится к гидролизу триглицеридов на моно- и диглицериды, глицерин и жирные кислы. Липазы могут быть, в том числе и кислые, т.е. активно действующие при рН 4-6, температурный оптимум для них находится в диапазоне от 30 до 40 °С.

Предполагается, что получающаяся в результате действия всех вышеперечисленных ферментов смесь β-глюканов, моно- и триглицеридов, жирных кислот и глицерина должна способ-ствовать улучшению стабильности теста, повышению прочности сухих изделий и их устойчивости к развариванию, улучшению внешнего вида, в том числе цвета изделий, состояния их поверхности.

Для проведения исследования муку пшеничную хлебопекарную предварительно смешивали с улучшителем муки Pastazym, вносимым в количестве 0,01; 0,02; 0,03 % к массе муки.

Результаты исследований влияния улучшителя Pastazym на свойства клейковины пшеничной муки сведены в таблицу 1.10.

Таблица 1.10

Влияние улучшителя Pastazym на свойства клейковины пшеничной муки 

Внесение улучшителя Pastazym способствует изменению свойств клейковины пшеничной муки: если у контрольного образца упругие свойства клейковины соответствуют 80 ед. пр. ИДК, и она относится к группе «удовлетворительно слабая», то уже при использовании улучшителя Pastazym в количестве 0,01 % к массе муки показатель ИДК равен 70,0 ед. пр., и клейковину уже можно отнести к группе «хорошая». При увеличении дозировки улучшителя происходит дальнейшее укрепление клейковины: так, при дозировке улучшителя в количестве 0,03 % к массе муки показатель упругих свойств клейковины равен 62,5 ед. пр. ИДК. Данное укрепление клейковины, вероятнее всего, в первую очередь, объясняется действием липолитических ферментов, входящих в состав комплекса ферментов улучшителя.

Когезионная прочность клейковины при внесении улучшителя Pastazym также изменяется. Если у контроля она составляет 4,3 Н, то при внесении 0,01 % улучшителя увеличивается на 9,3 %, а при внесении 0,03 % - на 20,9 %. Это, возможно, является результатом укрепления клейковинного каркаса за счет действия фермента липаза и улучшающего действия ксиланаз, приводящего к образованию более развитого клейковинного каркаса.

Кроме того, при добавлении улучшителя Pastazym происходит снижение водопоглотительной способности по сравнению с контролем на 4,4-13,6 %.

Более полно описать влияние улучшителя Pastazym на свойства белков клейковины помогает исследование количества белков, переходящих из клейковины в полярный растворитель (чем выше концентрация белков в полярном растворителе, тем слабее белки клейковины взаимодействуют друг с другом). В качестве растворителей могут быть использованы растворы щелочей, органических и неорганических кислот, концентрированные растворы мочевины, растворы солицилата и бензоната натрия. В данной работе, как и в предыдущих исследованиях, использовали 6 М раствор мочевины.

Клейковину, отмытую из контрольного образца теста и теста с внесением улучшителя Pastazym в количестве 0,03 % к массе муки, растворяли в 6 М растворе мочевины. Результаты исследований представлены в таблице 1.11.

Таблица 1.11

Влияние улучшителя Pastazym на растворимость клейковинных белков 

Из приведенных данных следует, что растворимость клейковины в 6 М растворе мочевины при внесении улучшителя Pastazym снижается по отношению к контролю на 51,9 %. Фрагменты β-глюканов, моно- и диглицеридов, жирных кислот и глицерина (получившиеся в результате ферментативного гидролиза) взаимодействуют с белками клейковины, образуют более прочные дисульфидные связи. Они в свою очередь более стойки к 6 М раствору мочевины, чем водородные связи.

Результаты исследования влияние различных дозировок улучшителя Pastazym на свойства крахмала сведены в таблице 1.12.

Таблица 1.12

Влияние различных дозировок улучшителя Pastazym на свойства крахмала 

Таким образом, установлено, что внесение улучшителя Pastazym практически не влияет на свойства крахмала. Температура максимальной вязкости крахмального геля – показатель, оказывающий влияние на качество сваренных изделий, – выше значения контрольного образца только при дозировке улучшителя в количестве 0,03 %. Вязкость крахмального геля очень медленно увеличивается по мере увеличения дозировки улучшителя (максимум на 3,1 %).

Внесение в макаронное тесто улучшителя, состоящего из ферментов, должно определенным образом повлиять на тестообразование и поведение теста при замесе, поэтому считали целесообразным провести исследования стойкости белков пшеничной муки при замесе, о чем судили по степени разжижения теста. Эксперимент проводили в Московском государственном университете пищевых производств на фаринографе Brabender. Результаты исследований представлены в таблице 1.13 и на рисунках 1.7, 1.8.

Таблица 1.13

Влияние улучшителя Pastazym на степень разжижения теста 

Рис. 1.7. Фаринограмма макаронного теста без улучшителя

Рис. 1.8. Фаринограмма макаронного теста с улучшителем Pastazym в количестве 0,03 %

Анализ экспериментальных данных показал, что при добавлении к муке 0,03 % Pastazym степень разжижения теста снижается соответственно на 2 % по отношению к контролю, то есть устойчивость клейковинных белков при интенсивном замесе увеличивается. Очевидно, именно смесь фрагментов β-глюканов, моно- и диглицеридов, жирных кислот и глицерина, полученных в результате действия ксиланолитических, глюканолитических и липолитических ферментов, входящих в состав улучшителя Pastazym, дают улучшение стабильности теста.

Исследования реологических свойств макаронного теста с внесением улучшителя и без него представлены в таблице 1.14.

Течение макаронного теста описывается уравнением Гершеля–Балкли, которое имеет следующий вид:

Таблица 1.14

Реологические свойства макаронного теста 

Кривые течения макаронного теста представлены на рисунке 1.9.

Рис. 1.9. Кривые течения макаронного теста

Таким образом, тесто с улучшителем Pastazym по сравнению с контролем становится более пластичным: предельное напряжение сдвига снижается на 17,39 %, коэффициент консистенции – на 8,63%, вязкость – на 9,22%, что можно объяснить действием липолитических ферментов, которые гидролизуют жиры с образованием жирных кислот, моно- и диглицеридов, которые, обладая эмульгирующими свойствами, придают тесту пластичность.

Аналогично ранее описанным исследованиям, проводимым с улучшителем EMCEdur F, увеличили продолжительность замеса теста, используя для замеса пресс периодического действия. По окончании замеса продолжительностью 20 мин вновь исследованы реологические характеристики теста (таблица 1.15).

Таблица 1.15

Реологические свойства макаронного теста (после 20 мин замеса)

Уравнения Гершеля–Балкли имеют в данном случае следующий вид:

Кривые течения контрольного и экспериментальных образцов макаронного теста, полученных в результате 20-минутного замеса, представлены на рисунке 1.10.

В данном случае вязкость опытных образцов теста несколько увеличивалась – на 11,26 %, повысились и значения предельного напряжения сдвига – на 4,35 %, и коэффициент консистенции и индекс течения – на 9,13 % и 4,16 % соответственно по сравнению с контрольным образцом. Вероятно, полученные результаты объясняются тем, что в процессе 20-минутного замеса макаронного теста некоторые продукты частичного гидролиза липидов успели образовать комплексные соединения с белками пшеничной муки, другая же часть могла попасть под воздействие собственной липоксигеназы муки, в результате чего произошло укрепление клейковины, что, в свою очередь, привело к повышению реологических характеристик теста.

Рис. 1.10. Кривые течения макаронного теста после 20-минутного замеса

Качество готовых макаронных изделий с улучшителем Pastazym определяли до и после варки, устанавливая органолептические, прочностные и варочные свойства.

Результаты исследования влияния улучшителя Pastazym на качество готовых макаронных изделий представлены в таблице 1.16.

При исследовании влияния улучшителя Pastazym на качество макаронных изделий установлено следующее. Так же, как и в случае использования улучшителя EMCEdur F, происходит увеличение прочности сухих макаронных изделий на срез – на 51,2-60,5 % по сравнению с контролем (рисунок 1.11).

Таблица 1.16

Влияние внесения улучшителя Pastazym на качество макаронных изделий 

Рис. 1.11. Зависимость прочностных свойств макаронных изделий
от внесения улучшителя Pastazym в различных дозировок

Кроме этого, установлено, что при внесении улучшителя Pastazym процесс потемнения макаронных изделий происходит значительно медленнее, чем у контрольного образца: на 15,4-38,5 % (рисунок 1.12). В данном случае следует упомянуть, что в состав улучшителя Pastazym входят ксиланолитические, глюка- нолитические и липолитические ферменты, полученные из селек- тированных грибных штаммов рода Aspergillus. Это объясняется тем, что в результате гидролиза жира под действием липо-литических ферментов образуются жирные кислоты, которые под действием липоксигеназы муки превращаются в пероксидные соединения, обладающее окислительной активностью. Посветление макаронных изделий сопряжено с окислительным действием промежуточных пероксидов. Кроме того, образующиеся в процессе взаимодействия части липидов с протеинами муки комплексные соединения предохраняют в определенной степени белки от разрушения и аминокислоту тирозин от воздействия фермента полифенолоксидазы.

Рис. 1.12. Зависимость белизны макаронных изделий
при внесении различных дозировок улучшителя Pastazym

В связи с упрочнением структуры макаронных изделий с улучшителем Pastazym увеличилось продолжительность их варки до готовности. Потери сухих веществ в варочную среду при варке макаронных изделий уменьшаются на 6,4-13,7 % по отношению к контрольному образцу (рисунок 1.13). При этом коэффициент увеличения массы снижается на 25,0-26,8 %.

Рис. 1.13. Количество сухого вещества, перешедшего в варочную воду
при варке макаронных изделий с улучшителем Pastazym

Таким образом, экспериментально показано, что при производстве макаронных изделий из хлебопекарной муки с улучшителем Pastazym происходит улучшение цвета и внешнего вида макаронных изделий, повышаются прочность сухих изделий на срез, их устойчивости к развариванию, снижаются потери сухих веществ в варочную воду. При этом дозировка улучшителя Pastazym напрямую зависит от качественных показателей клейковины пшеничной муки.

В заключение следует сказать о том, что использование улучшителей EMCEdur F и Pastazym, предлагаемых для применения в макаронном производстве, особенно при использовании в качестве основного сырья муки пшеничной хлебопекарной, положительно влияет на свойства клейковины муки как основного сырья, и соответственно на реологические свойства макаронного теста и качество готовых макаронных изделий.