О свойствах и качестве муки: газообразование и сахарообразование (часть 1)

Ребята, привет! Недавно появилась свободная минутка и возможность закопаться в хлебных книгах :) Основным предметом моих поисков было все, что касается особенностей и характеристик муки, таких, о которых не пишут на пачке, но которые этой самой муке очень даже присущи и определяют ее качество. Поскольку в последнее время вопросов про муку все больше, я решила рассказать вам о том, из чего складывается это качество муки, что за факторы влияют на ее поведение в тесте и определяют свойства теста и, как следствие, готового изделия.

На каждом мастер-классе мы обсуждаем муку: на какой печь, какую использовать,и упираемся в то, что доступная всем нам мука высшего сорта имеет показатель белка 10,3%, и что вся она при этом разная. Вместе с тем, для многих основным ориентиром в определении качества муки по-прежнему является именно это значение, хотя, на деле, это ни о чем толком не говорит, прежде всего, потому что на пачке говорят о пищевой ценности, а не о клейковине. По моему опыту мука с белком 10,3% от разных производителей имеет совершенно разные свойства: она берет больше или меньше воды, развивает клейковину быстро или медленно, тесто бродит активнее или пассивнее, разрушается быстро или держится стабильно. Она даже аромат и вкус тесту дает разный, не говоря уже о структуре, цвете и вкусе готового хлеба! А все потому, что мука обладает обширным перечнем других характеристик качества, которые домашним пекарям недоступны в силу того, что не указываются на пачках и мешках. Я расскажу вам о том, что еще, кроме белка, влияет на свойства муки и теста и что означает каждый параметр. Мы поговорим о таких параметрах, как сахарообразующая и газообразующая способность муки, число падения и автолитическая активность, индекс деформации клейковины, влагопоглотительная способность, крупность пшеничной муки и некоторые других. Поскольку тема громадная, она развернется на несколько статей и сегодня - часть первая про сахарообразующую и загообразующую способность муки!

Не пугайтесь заранее этих терминов, я постараюсь объяснить все просто, понятно и не страшно и, если у вас останутся вопросы, вы всегда можете спросить :))

Газообразующая способность

Как вы могли догадаться, это про то, сколько углекислого газа образуется в тесте в процессе брожения, про то, как хорошо бродит (подходит) тесто. Умным языком в очень хорошей книге “Сырье и ингредиенты хлебопекарного и кондитерского производства” О. Четвериковой это звучит так:

“Газообразующая способность муки характеризуется количеством углекислого газа, выделившемся за установленный период времени при брожении теста, замешанного при определенном соотношении муки, воды и дрожжей”.

Во время брожения в тесте образуются пузырьки газа, которые производятся дрожжами и некоторыми молочнокислыми бактериями, и количество пузырьков и скорость их появления в тесте могут быть разным в зависимости от того, из чего наше тесто состоит, при какой температуре оно бродит, сколько закваски или дрожжей мы положили. Поэтому для определения газообразующей способности разной муки технологи задали равные параметры: определенное количество воды, муки и дрожжей, определенное время и температурные условия. Параметры одинаковые, результат - разный.

А теперь следите за руками, дальше будет о взаимосвязях и в целом, от чего это все зависит)) 

Поскольку газ в тесте (разрыхление) появляется благодаря работе микроорганизмов, которые питаются в основном сахаром, то их активность сильно зависит и от:

• Состава теста (какая-то мука по определению богаче сахарами, какая-то менее, цельнозерновая, к слову, богаче, чем белая),
• Активности ферментов (амилаз), которые этот сахар добывают, расщепляя крахмал;
• От состояния самого крахмала, от того, насколько этот крахмал доступен ферментам.

Последнее - про атакуемость крахмала. Если простым языком, это о том, насколько легко или сложно ферментам превращать его в сахар. А это, в свою очередь, зависит от размеров и степени повреждения крахмальных зерен в процессе помола зерна: чем больше было повреждено зерно в процессе помола, чем мельче было размолото, тем сильнее были повреждены крахмальные зерна и тем проще и легче ферментам муки будет “есть” этот крахмал. К примеру, крахмал зерна, смолотого на жерновах, поврежден сильнее, чем крахмал зерна, которое размололи на дробильной мельнице или пропустили через вальцы, просто потому, что жернова растирают зерно в пыль и хлопья (эндосперм+грубые частички), а остальные мельницы дробят и ломают.

С одной стороны, это хорошо, потому что тесто из жерновой муки бродит активнее и более влагоемкое (чем болше поврежден крахмал, тем больше воды он может взять), с другой - с ним нужно уметь обращаться. Тесто, в котором ферменты очень активны вследствие такого состояния крахмала, более чувствительно к температурным режимам и быстрее меняет свои свойства - разжижается и теряет структуру. Поэтому температура брожения под 30 градусов, например, будет для такого теста губительной.

Вы знаете, что сахара в зерне распределяются неравномерно? И что содержание сахаров в центральной части зерна (эндосперм) значительно ниже, чем в грубых частях! Более всего сахаров содержится в зародыше, алеройном слое и внешних слоях эндосперма, которых нет в муке высшего сорта. Соответственно, чем тоньше помол муки (чем мука белее) тем относительно ниже в этой муке содержание сахаров!

Ну вот, я совершенно нечаянно заступила за границы другой темы, другого аспекта, который тоже нужно осветить в этой статье - САХАРООБРАЗУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ МУКИ. Эта тема очень перекликается с той, что выше, только еще глубже затрагивает внутренние процессы теста. Только что мы говорили о том, сколько газа может получиться в тесте во время брожения, а сейчас поговорим о сахаре, причем, в том же контексте - сколько может образоваться сахара в тесте в процессе брожения.  

Умная книжка вот что гласит:

“Под сахарообразующей способностью муки понимают свойства водно-мучной смеси, приготовленной из данной муки, образовывать при установленной температуре и за определенный период времени то или иное количество мальтозы”.

Напомню, что мальтоза - сахар, который получается при расщеплении крахмала и который с удовольствием едят и дрожжи, и молочнокислые бактерии. То есть, это востребованный и продуктивный сахар, в отличие от других видов сахара, который также получается из крахмала, но который большинство микроорганизмов теста съесть не могут. Поэтому тут речь идет именно о мальтозе :)

Про состояние крахмала вы уже прочитали выше и знаете, что крахмал может быть более или менее поврежден и от того более или менее доступен для ферментации и разложения. Притом, такой параметр, как атакуемость крахмала (вследствие его повреждения) в большей степени актуален именно для пшеничной муки, в контексте ржаной муки мы бы говорили о наличие в муке ферментов альфа и бета амилаз и корректных температурных режимов.

Статья про амилазы и липкий ржаной хлеб!

Когда в тесте мало сахаров или ферментов, которые могут превратить крахмал в сахар, мы имеет тесто, которое слабо бродит, которое не дает румяной корки, а хлеб при этом может быть пресным или кислым.

Статья про бледны корки! - когда в тесте не хватает сахаров и ферментов.

Когда сахаров в тесте выработалось много и ферменты очень активны, мы имеем обратную картину: тесто бродит быстро, крахмал активно разрушается в процессе ферментации, и тесто, как следствие, теряет свою структуру, начинает плыть и липнуть. Мякиш же готового хлеба может иметь более темный цвет, корка тоже может излишне румяниться. Мука с такими свойствами получается обычно из проросшего зерна.

Поскольку суть ферментации - разложение целых, сложных веществ на простые, при этом некоторые вещества, получившиеся в процессе ферментации, начинают растворяться водной фазе теста, увеличивая ее общий процент. Самый простой пример, который я могу привести вам, чтоб проще было понять - наша закваска. Когда вы смешиваете закваску, особенно густую, вы получаете более-менее плотный комок теста, который по мере созревания сначала просто разрыхляется и увеличивается в объеме, а потом и сильно разжижается. Причем, настолько, что закваска опадает, не держит своей “шапочки”, ведь она держится не просто за счет газа, а потому что внутри куска закваски (или теста, суть та же) еще существует каркас, который способен этот газ удерживать. Когда глютен и крахмал разрушаются в процессе ферментации, разрушаются каркас, связи, которые удерживают пузырьки воздуха, и влагу, и мы получаем в итоге липкое и жидкое тесто (закваску), которая, кроме прочего, накопила много кислот и ароматических веществ. Разрушение каркаса может происходить быстро, а может медленно и это уже про автолитическую активность муки.

Автолитическая активность муки («авто» — само, «лизис» — растворение) - это способность муки в результате ферментации образовывать растворимые в воде вещества (разжижаться, проще говоря). Автолитическая активность может быть низкой, и тесто будет бродить слабо, и высокой - тесто будет бродить активно и активно разжижаться в процессе. Этот параметр - и про ферментацию в целом, и про скорость этой ферментации, про скорость и активность ферментов. Ее определяют в ходе специального исследования, когда смесь муки и воды смешивают с фарфоровом стаканчике и нагревают на водяной бане, потом эту смесь разбавляют дистиллированной водой, фильтруют и с помощью специального прибора определяют количество водорастворимых веществ, образовавшихся в процессе нагрева. Обратите внимание - смесь муки и воды нагревают, доводя до температуры, оптимальной для ферментов муки, когда они наиболее активно работают.

Число падения

Про разрушение крахмала - это про число падения муки. Этот красивый термин объединяет понятие об особенностях взаимодействия крахмалов и ферментов муки в контексте расщепления этих крахмалов. Проще говоря - это про то, насколько активно ферменты будут разрушать крахмал во время брожения, конечно, производя при этом сахар. Но все хорошо в меру, поэтому, чтоб определить, насколько крахмал конкретной муки подвержен разрушению и насколько активны ферменты, проводят такой эксперимент:

Определенное количество муки и дистиллированной воды смешивают в пробирке и получают болтушку. Потом эту пробирку закрывают пробкой с отверстием, через которое вставляют специальный стержень. Всю эту строго специальную конструкцию помещают на кипящую водяную баню в специальном приборе и включают секундомер. Через 5 сек. начинают перемешивать болтушку в пробирке. Перемешивают тоже специальным образом, каждый раз поднимая стержень вверх и через секунду опуская его. Ровно через 60 сек. после помещения пробирки в кипящую водяную баню, стержень поднимают до упора и опускают в раствор. Стержень свободно падает, секундомер отсчитывает секунды, а, когда стержень опускается на дно, секундомер замирает. Общее количество секунд (60 сек. нагрева + время падения стержня) принимают за число падения.

Так вот это время может быть разным в зависимости от свойств крахмала и активности ферментов. Крахмал, который разрушился быстро и сильно в результате работы ферментов, даст жидкую консистенцию мучной болтушке, и стержень будет падать быстро, соответственно, число падения будет маленьким. А вот крахмал, который не успел за это время разрушиться, придаст более устойчивую консистенцию, более густую, поэтому стержень будет падать медленно, это займет больше времени и потому число падения будет большим.

А теперь перенесите происходящее в болтушке на реальное тесто у вас в руках. Мука с низким числом падения (крахмал быстро расщепляется на сахара, ферменты активные) даст липкое тесто, которое будет быстро бродить и разрушаться в процессе брожения. Мука с высоким числом падения будет бродить медленно, тесто будет меньшего объема, несмотря на то, что сахаров в нем может быть достаточно, но недостаточно ферментной активности, чтоб из крахмалов получить доступные для микроорганизмов сахара.

Вот для наглядности вам замечательная табличка из книги Четвериковой. Тут указано число падения и важные характеристики, которые присущи муке с низким или высоким числом падения. Обратите внимание, что, кроме самого числа падения, в таблице очень хорошо показаны взаимосвязи этого показателя с другими важными параметрами: количество сахара, газообразующая способность муки, способность крахмалов к клейстризации. И даже есть готовый прогноз, какой мякиш даст такая мука в готовом хлебе!

А вот фото, которое где показан хлеб из муки с разным числом падения. Очень наглядно:

Повторюсь: чем меньше число падения, тем быстрее буде разрушаться тесто, и это видно по хлебу на фото.

Как вы видите, в хлебе сложно вычленить и рассмотреть какой-то один параметр отдельно от других. В хлебе (как и в жизни, что уж)) все основано на прочных взаимосвязях, которые влияют друг на друга. И, если пытаться рассматривать все параметры под микроскопом и складывать их в сложные схемы, покажется, что мозги в этот момент начинают ломаться. Поэтому хочу вот что вам сказать, раз уж вы дочитали до этих строк :)) Самое основное и самое важное - это ваша интуиция и ваш опыт, то, чему учатся ваши руки, сердце и голова. Все эти специфичные параметры муки - хороший инструмент, который рано или поздно сможет вам пригодиться и поможет разгадать очередную хлебную задачку, но, если сейчас вам сложно осознать, не грузите себя излишне, все это придет со временем, когда будете готовы. И пеките на радость себе и близким :) Следующая статья выйдет, я надеюсь, в начале следующей недели и будет посвящена влагопоглатительной способности муки, силе муки и индексу деформации клейковины.

Bread-Peace-Love!