The rheological properties of semi-finished products and products of flour

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛУФАБРИКАТОВ И ПРОДУКТОВ МУЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ

ЖАРТЫЛАЙ ДАЙЫНДАЛҒАН ЖӘНЕ ҰННАН ЖАСАЛҒАН ӨНІМДЕРДІҢ РЕОЛОГИЯЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІ

THE RHEOLOGICAL PROPERTIES OF SEMI-FINISHED PRODUCTS AND PRODUCTS OF FLOUR

М.Ж.ЕРКЕБАЕВ, Л.К.БУПЕБАЕВА, Р.Г.ДУЙСЕКЕНОВА, М.Н.МАМЫРАЕВ

M.Zh.ERKEBAYEV, L.K.BUPEBAYEVA,R.G.DUISEKENOVA, M.N.MAMYRAYEV

Казахский национальный аграрный университет

Қазақ ұлттық аграрлық университеті

Kazakh national agrarian university

E-mail: scorpion_rauka@mail.ru

В статье приведены результаты исследования реологических свойств теста, приготовленного с добавлением клюквы. Установлено, что добавки клюквы снижают пластические свойства теста.

Ключевые слова: кекс, реология, клюква, тесто, структурометр.

Негізгі сөздер: кекс, реология, мүкжидек, структурометр.

Key words: cake, rheology, cranberry, dough, structurometer.

Введение Реологические свойства полуфабрикатов и продуктов мучных изделий зависят от многих факторов: способа приготовления (температуры, влажности, рецептуры и т.д.), продолжительности воздействия и других причин. Переработка продуктов сопровождается сложными физико-химическими, биологическими и механическими процессами.

Мучное тесто является сложной гетерогенной коллоидной дисперсной системой. Добавление в тесто различных добавок – улучшителей, как и отдельных веществ, способно изменить его реологические свойства, расслабляя и укрепляя консистенцию теста.

Как показывает опыт, внесение в тесто жира вызывает уменьшение предельного напряжения сдвига в разной степени, что обусловлено различной химической активностью жировых продуктов. В тесте активно протекают многообразные физико-химические и биохимические процессы, изменяющие его структуру и механические свойства. В процессе механической обработки в нем возникают напряжения и деформации, определение которых с помощью эмпирических методов и приборов несовершенно. В настоящее время деформацию физических тел и коллоидных дисперсных систем, подобных мучному тесту, контролируют реологическими методами. В данной работе для определения реологических свойств использовалось одноосное сжатие, которое проводилось на специальном устройстве структурометре СТ-1, предназначенный для определения прочностных и реологических характеристик материалов. Принцип работы устройства основан на измерении воздействия неподвижного инструмента на образец, перемещаемый столиком по заданному закону.

Были определены упругие и пластические деформации, адгезионные свойства, время релаксации при заданном усилии и перемещении для теста, приготовленного с добавлением клюквы для кекса.

Это тесто относят к модели Бингама. С ростом скорости сдвига вязкость теста понижается, в процессе переработки тесто имеет температуру 40-45 ⁰ С. Повышение температуры теста приводит к понижению его вязкости. Наряду с этими показателями необходимо было определить адгезию и время релаксации. Экспериментальные данные сравнивались с контрольным образцом теста, приготовленного по традиционной технологии. Из данных таблиц 1 и 2 видно, что адгезионное давление и время релаксации уменьшаются как после замеса теста, так и после отлежки.

Таблица 1. Реологические свойства теста после замеса

Наименование показателей	Контрольный вариант	Клюква
Адгезионное давление, кПа, время контакта 100 секунд	169,61	164,43
Время релаксации, секунды при F = const
Время релаксации, секунды при H = const
Относительная пластичность, %	91,09	92,85
Относительная упругость, %	7,61	7,15

Таблица 2. Реологические свойства теста после отлежки

Наименование показателей	Контрольный вариант	Клюква
Адгезионное давление, кПа, время контакта 100 секунд	174,34	172,14
Время релаксации, секунды при F = const
Время релаксации, секунды при H = const
Относительная пластичность, %	90,59	92,37
Относительная упругость, %	7,91	7,63

Это объясняется тем, что в клюкве содержится сахар, который играет важную роль в образовании теста. Сахар в зависимости от состава и свойств изменяет структуру белковых частиц путем прямого взаимодействия их с различными химическими группами, входящими в состав макромолекул, белка, либо путем косвенного воздействия на ее структуру, адсорбируясь на поверхности белковой молекулы. Среди компонентов теста наибольшую энергию адсорбции к металлам имеет вода. Если ее удалить с поверхности, то адгезия теста должна уменьшиться. Так как сахар удаляет воду с поверхности теста, то и адгезия (прилипание) уменьшается и время релаксации – время установления термодинамического равновесия уменьшается. Снижение адгезионного давления происходит со 174,34 кПа (контрольный вариант) до 172,01 кПа.

Время релаксации при постоянном усилии уменьшается с 51 секунд (контроль) до 288 секунд. Время релаксации при постоянной высоте инструмента уменьшается с 36 секунд (контроль) до 23 секунд. Адсорбируясь на поверхности белковых мицелл и крахмальных зерен, сахар препятствуют набуханию коллоидов муки и увеличивает содержание жидкой фазы теста. Вследствие этого связь между компонентами твердой фазы теста ослабляется, что делает его более пластичным. Как видно из таблицы 2 с повышением пластичности наблюдается снижение упругости, то есть тесто легче поддается формованию. Это приемлемо для образцов теста с содержанием клюквы. Относительная пластичность для теста 92 % и упругость7,63 %.

С повышением содержания клюквы эти показатели свидетельствуют о повышении упругости теста и ухудшении ее пластичности. Таким образом, данные реологических исследований показали хорошие реологические свойства образцов теста.

Знание адгезионных свойств теста и других пищевых полуфабрикатов и продуктов необходимо для обеспечения эффективности работы технологического оборудования. Величина адгезии характеризуется силой, отнесенной к единице площади контакта. Данные об адгезионном давлении и времени релаксации приведены в таблицах 3 и 4.

Таблица 3. Адгезионное давление

Наименование	Адгезионное давление, Па при постоянной скорости нагружения 100 мм/секунд, напряжения контакта 25,478 кПа, времени контакта 100 секунд
После замеса	После первого формования	После второго формования
Тесто (контрольный вариант)

Таблица 4. Время релаксации

Наименование	Время релаксации при заданном усилии, с
После замеса	После первого формования	После второго формования
Тесто (контрольный вариант)

Из таблиц 3, 4 видно, что время релаксации становится меньше после первого формования по сравнению после замеса и еще меньше после второго формования. Это объясняется тем, что после механического воздействия тесто уплотняется, и усиливаются его пластические свойства.

Литература

1. Еркебаев М.Ж., Кулажанов Т.К., Мачихин Ю.А., Медведков Е.Б. Реология пищевых продуктов. – Алматы, 2003. – 192 с.