на что влияет содержание белка в муке
Статьи
КЛЕЙКОВИНА ИЛИ ПРОТЕИН?
КЛЕЙКОВИНА ИЛИ ПРОТЕИН?
В. В. Петриченко, канд. техн. наук, генеральный директор «Грейн Ингредиент», официальный партнёр DSM и Grain Improvers B. V. (Нидерланды);
А. Ю. Шаззо, доктор техн. наук, заведующий кафедрой пищевой инженерии ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет»
Клейковина – понятие, объединяющее группу сходных белков (проламинов и лютелинов), содержащихся в пшенице, ржи и ячмене.
Клейковина – это комплекс белковых веществ зерна, способных при набухании в воде образовывать связную эластичную массу.
Клейковину оценивают по её количеству и качеству (для хлебопекарных целей: количество клейковины – не менее 23 %, качество – не ниже II группы).
Глютен – другое название клейковины.
Белок (или протеин) – питательное вещество, определяющее пищевую ценность зерна, коррелирующее с количеством и качеством клейковины, а также со стекловидностью зерна.
Показатель устанавливают по содержанию азота в зерне (классический метод Кьельдаля), но чаще используют экспресс-ИК-анализаторы, показывающие высокую точность определения.
Высоким считают содержание белка свыше 16 – 17 %, средним – 14 – 16 %, низким – менее 14 % на сухое вещество (СВ). В новом ГОСТе 34702–2020 на
пшеницу хлебопекарную предложена следующая классификация по массовой доле белка в пересчёте на СВ, %,не менее: 13,5 (сильная (улучшитель)); 12,5 (средняя по силе (ценная по качеству)); 11 (филлер); 8 (слабая).
В европейских странах чаще всего используют пшеницу и пшеничную муку для хлебопечения с массовой долей белка 10–12%, реже – 14%, и для производства мучных кондитерских изделий – с массовой долей белка 8–10%.
Нас часто спрашивают – что правильнее определять клейковину или протеин, какой из этих показателей наиболее информативный? Чем отличается клейковина от протеина и белка муки и зерна? Данную статью мы решили посвятить ответам на эти важные вопросы.
Ещё в 1984 г. Л. Я. Ауэрман в учебнике «Технология хлебопекарного производства» писал, что содержание белковых веществ (протеинов) в зерне пшеницы может колебаться в широких пределах – от 7 до 26 % в зависимости от сорта пшеницы; почвенно-климатических, агротехнических и погодных условий выращивания этой культуры. Чаще всего на территории РФ для помола используют зерно пшеницы 3‑го и 4‑го класса с содержанием протеиина 10 – 12 % и клейковины – 23 – 25 %.
До не давних пор в Российской Федерации, а ранее в СССР, в зерне и муке не определяли содержание протеина (белка). ГОСТ на зерно и муку предусматривает показатель «Количество клейковины». Соответственно, российские специалисты в основном ориентируются на процентное содержание сырой клейковины в муке и зерне. При этом специалисты в Европе и большей части цивилизованного мира определяют в основном содержание протеина (%) по методу Кьельдаля или с помощью ИК-анализаторов с коррекцией на тот же метод. И только активное развитие экспорта зерна из РФ заставило внедрить в современный ГОСТ показатель «Массовая доля белка». В виду этого необходимо подробно разобрать различия в показателях «Количество клейковины» и «Массовая доля белка».
Рис. 1. Состав пшеничного белка (протеина)
ЧТО ТАКОЕ БЕЛОК (ПРОТЕИН) ЗЕРНА И МУКИ?
В состав белковых веществ зерна пшеницы и пшеничной муки в основном входят белки – протеины, а также в небольшом количестве соединения белков с веществами небелковой природы – протеиды (липопротеиды, гликопротеиды и нуклеопротеиды).
Основные фракции белковых веществ пшеницы (рис. 1) представлены:
● в большей степени высокомолекулярными белками (протеинами), нерастворимыми в воде, – глиадином (Gliadin) и глютенином (Glutenin);
● в меньшей степени малого размера белками (протеинами), растворимыми в воде или в солевых растворах, – aльбумины (Albumins) и глобулины (Globulins). Например, водорастворимый альбуминный белок лейкозин, который содержится в зародыше пшеницы, растворяется при отмывании клейковины и не участвует в тестоведении.
Глиадин и глютенин сосредоточены в белке эндосперма зерновки и имеют биохимические связи между собой, тем самым образуют глютен (Gluten), который составляет примерно 85 % от общего содержания зернового протеина. Альбумин и глобулин в основном находятся в белке зародыша и алейроновом слое зерновки, и составляют около 15 % от зернового протеина.
Пшеничная мука в основном состоит из эндосперма, поэтому протеин в муке в большей степени состоит из глиадина (Gliadin) и глютенина (Glutenin). Альбумины (Albumins), а также глобулины (Globulins) частично обогащают муку в составе отрубянистых частиц, но при этом данные белки не оказывают значимого влияния на процесс тестоведения.
Главное технологическое значение пшеничных белков – глиадина (Gliadin) и глютенина (Glutenin) – заключается в способности муки при смешивании с водой образовывать тесто с определёнными упругоэластичными, пластичными и вязкими свойствами.
ЧТО ТАКОЕ КЛЕЙКОВИНА? КАКОВА ЕЕ РОЛЬ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ? ИЗ ЧЕГО ОНА СОСТОИТ?
Если взять кусок теста из пшеничной муки и отмыть его в воде от крахмала и частиц оболочек, то в руках останется сильно гидратированный, упругий, эластичный, клейкий «студень». Это и есть сырая пшеничная клейковина (рис. 2). Клейковина не является каким‑либо определённым химическим веществом. Это смесь веществ, содержащая, наряду с белками, и многие другие соединения.
Основными компонентами клейковины являются нерастворимые в воде белки глиадин и глютенин, которые часто называют «клейковинными белками». При использовании в помол зерна пшеницы 3‑го класса в пшеничной муке высшего сорта можно определить примерно 11 – 12 % белка (протеина) в составе клейковины при отмывании. При этом количество клейковины при отмывании составит в муке высшего сорта около 28 %, а 1‑го сорта – 30 %. И тогда возникает логичный вопрос: если из 28 – 30 % клейковины вычесть 11 –12 % клейковинных белков, то на какие вещества приходится оставшиеся примерно 16 –19 %?
В пшеничной хлебопекарной муке в соответствии с требованиями ГОСТ 26574 – 2017 должно содержаться 28 – 30 % клейковины и 68 – 70 % крахмала (рис. 3). Так нас учат со времен СССР. Однако весь цивилизованный мир живёт с более глубоким и современным пониманием пшеничной клейковины (рис. 4). Клейковина состоит не только из одного белка (11 – 12 %), в её состав также входят: вода – 15 %; некрахмальные полисахариды (NPS) ≈ 3 %; липиды ≈ 2 %. На рис. 4 показан фактический состав пшеничной клейковины.
Рис. 2. Сырая пшеничная клейковина
Рис. 3. Состав муки пшеничной хлебопекарной
Рис. 4. Фактический состав пшеничной клейковины
Количество и качество клейковины муки влияют на хлебопекарные достоинства муки. Однако, при определении этих параметров есть множество воздействующих на них факторов:
● Человеческий фактор. Количество и качество клейковины зависят от способности лаборанта соблюдать режимы отмывания (температуру воды, время отмывания, а, главное, правильность высушивания клейковины после отмывания), а также от силы и температуры его рук. На одном из предприятий приходилось наблюдать картину, когда лаборант сушил клейковину после отмывания на приборе МОК по методу отмывания руками. Бывает
и такое нарушение методик;
● Жёсткость воды. Это показатель, который не всегда учитывают;
● Потери клейковины. Они возникают, например, при отмывании муки излишне тонкого помола.
Всё это приводит к искажению фактических показателей. Ведь именно по показателю «Количество клейковины» чаще всего возникают споры между партнёрами и при приёмке зерна на мельницу, и при поставке муки с мельницы на хлебозавод или кондитерскую фабрику. Кроме того, например, во время заготовки зерна, когда бункер заполняется по показателю «Количество клейковины», затем при составлении помольных партий расчётное количество клейковины часто не совпадает с фактическим. К тому же, при составлении помольной партии мукомолы учитывают, что в муке этот показатель выше, чем в зерне, даже есть расчётный коэффициент, но на деле на это влияют много факторов, например, работа технологического оборудования; соблюдение технологии помола; человеческий фактор и др.
ВЫВОД: ПРАВИЛЬНЕЕ И ЧЕСТНЕЕ ИЗМЕРЯТЬ НЕ КЛЕЙКОВИНУ, А ПРОТЕИН.
Сейчас на рынке лабораторных приборов представлены ИК-анализаторы, позволяющие экспресс-методом определять протеин в зерне и муке. Кроме того, протеин определяется по ГОСТ 10846 – 91 «Зерно и продукты его переработки. Метод определения белка». При закладывании зерна на хранение в период заготовок проще и правильнее опираться на данные по белку, чем по клейковине. В таком случае и составление помольных партий будет точнее. Как правило показатель протеина в помольной партии зерна отличается от показателя в муке на 0,5 – 1 %. Главное при помоле зерна соблюдать правильную гранулометрию муки. Так уже давно работают во всем мире.
А что получается у нас, в России? Зерно мягкой пшеницы в РФ выращивается хорошее, более того, по качеству оно превосходит зерно из стран Европы и Азии. Мука высшего сорта из зерна 3‑го класса соответствует всем требованиям качества. Но почему тогда хлебопёки несут потери? Почему, например, выход батона нарезного со 142 % во времена СССР упал до 129 – 133 % в наше время? Что стало не так с клейковиной, в частности, и мукой в целом? В какой момент хлебопёки начали терять выхода готовой продукции? Порассуждаем на эти темы.
КАКИЕ КОМПОНЕНТЫ МУКИ ОТВЕЧАЮТ ЗА ВЛАГОУДЕРЖИВАЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ МУКИ?
Для хлебопёков очень важно получить муку с высокими водопоглотительной (ВПС) и влагоудерживающей способностями. Так как именно от этого зависит фактический выход мучного продукта, а значит и прибыль предприятия. И тут важно понимать какие компоненты муки (рис. 5) поглощают и удерживают воду? На поглощение воды при замесе теста влияют: крахмал, протеин (белок) и NPS (некрахмальные полисахариды). Остальные компоненты на ВПС влияния не оказывают. Европейские учёные провели исследования и оказалось, что каждый из компонентов поглощает по трети от всей добавленной воды (таблица):
Водопоглотительная способность отдельных компонентов муки
Как выбрать пшеничную муку
Мука — продукт, который есть практически на любой кухне. Опытные хозяйки знают, что для разного вида теста нужна и разная мука. В этой статье поделимся советами по выбору пшеничной муки.
Какую муку лучше выбрать для различного теста
Пшеничная мука различается по сорту, особенностям помола, пищевой ценности, содержанию клейковины и даже по вкусу и цвету.
Основные компоненты муки — крахмал и несколько видов белков, которые сейчас принято называть одним термином — глютен, а раньше называли клейковиной.
Количество белка в муке напрямую влияет на свойство получаемого теста. Чем больше в муке белка, тем тесто «сильнее», для мягкого и «рассыпчатого» теста нужна мука с низким количеством белка.
Сорт муки определяет стандарт качества ГОСТ-26574.
Крупчатка (крупка) — мука из пшеницы твердых сортов с довольно большим сечением микрокрупинок. Рекомендуется для приготовления лапши, куличей, кексов. Тесто из такой муки плохо поднимается, а готовый продукт быстро черствеет.
Высший сорт и «Экстра» — мука из мягких сортов пшеницы очень мелкого помола (размер микрокрупинок 30-40 мкм). Вырабатывается только из центральной части пшеничных зёрен и содержит большое количество крахмала и минимум витаминов. Цвет белый с лёгким кремовым оттенком. Рекомендуется для приготовления бисквитов, пирожных и другой кондитерской выпечки.
Первый сорт — мука из мягких сортов пшеницы мелкого помола (размер микрокрупинок 40-60 мкм). Содержит 2-3 % измельчённых оболочек пшеничного зерна. В такой муке меньше крахмала и больше белков. Цвет белый с желтоватым оттенком. Рекомендуется для приготовления хлебобулочных изделий, пирожков и другой несдобной выпечки.
Второй сорт — мука из мягких сортов пшеницы грубого помола с добавлением перемолотых отрубей. Цвет белый с сероватым или кремовым оттенком. Рекомендуется для вареников, пельменей, блинов, оладьев. Тесто получается «грубым», готовая выпечка быстро черствеет.
Цельнозерновая (обойная) мука — самая полезная. При её изготовлении перемалывается всё зерно без отделения оболочек и зародышей. Размер микрочастичек от 30 до 60 мкм. По цвету темнее всех других сортов муки. Содержит все витамины, аминокислоты, макро- и микроэлементы пшеничного зерна. Из цельнозерновой муки получается вкусный хлеб, но для кондитерской выпечки она не подходит, так как готовые изделия получаются «жёсткими».
На что обратить внимание при покупке муки
Сколько стоит пшеничная мука
Пшеничная мука | Стоимость | |
минимальная | максимальная | |
Крупчатка (крупка) | 119 руб. | 635 руб. |
Высший сорт (экстра) | 60 руб. | 371 руб. |
1 сорт | 40 руб. | 270 руб. |
2 сорт | 65 руб. | 142 руб. |
Цельнозерновая | 72 руб. | 1 060 руб. |
*Стоимость указана на основе анализа цен крупнейших интернет-магазинов.
Новое в блогах
Химический состав муки
Химический состав муки зависит от состава зерна, из которого она изготовлена, и от ее сорта. Чем выше сорт муки, тем больше в ней содержится крахмала. Содержание остальных углеводов, а также жира, золы, белков и других веществ с понижением сортности муки увеличивается. Особенности количественного и качественного состава муки определяют ее пищевую ценность и хлебопекарные свойства. Азотистые и белковые вещества Клетчатка. Клетчатка (целлюлоза) находится в периферийных частях зерна и потому в большом количестве содержится в муке высоких выходов. В обойной муке содержится около 2,3 % клетчатки, а в муке пшеничной высшего сорта 0,1—0,15 %. Клетчатка не усваивается организмом человека и снижает пищевую ценность муки. В отдельных случаях высокое содержание клетчатки полезно, так как ускоряет перистальтику кишечного тракта. Гемицеллюлозы. Это полисахариды, относящиеся к пентозанам и гексозанам. По физико-химическим свойствам они занимают промежуточное положение между крахмалом и клетчаткой. Однако организмом человека гемицеллюлозы не усваиваются. Пшеничная мука в зависимости от сорта имеет различное содержание пентозанов — основной составной части гемицеллюлозы. Липиды В муке содержится 0,4—0,7 % фосфатидов, относящихся к группе лецитинов, в которых азотистым основанием является холин. Лецитины и другие фосфатиды характеризуются высокой пищевой ценностью и имеют большое биологическое значение. Они легко образуют соединения с белками (липо-протеидные комплексы), играющие важную роль в жизни каждой клетки. Лецитины — гидрофильные коллоиды, хорошо набухающие в воде. Пигменты. К растворимым в жирах пигментам относятся каротииоиды и хлорофилл. Цвет каротиноидных пигментов муки желтый или оранжевый, а хлорофилла — зеленый. Каротииоиды обладают провитаминными свойствами, так как способны в животном организме превращаться в витамин А. Минеральные вещества Ферменты Мучная силаКак-то я упустила тему сильной и слабой муки, хотя это все время на слуху, во всех иностранных рецептах пишут про «хлебную муку» для хлеба, а что это за мука и чем она отличается от нашей обычной – не понятно. И, самое главное, что нам делать со своей обычной не сильной мукой, если хочется испечь ах какой хлеб. Слабая мука и тесто из нее В принципе, для теста из любой муки существуют единые задачи: замесить так, чтобы оно как можно меньше окислялось в процессе, то есть, постараться сократить замес, но, вместе с тем, развить клейковину и не использовать высокую скорость замеса, чтобы не перегреть тесто. Если тесто из сильной муки кое-как сможет пережить длительный интенсивный замес, то из слабой муки начнет разрушаться и ползти довольно быстро. Про окисление теста, кстати, можете почитать тут. Выхода два: — Замешивать обязательно с аутолизом, без соли, но с закваской. Я в каждом рецепте пишу, что замес начинаю с аутолиза: смешиваю воду, муку, закваску (опару) и оставляю на 15-30 минут.
Для теста с большим количеством белой муки 30 минут, для цельнозернового – не больше 15 (почем – посмотрите в этой статье про цельнозерновое пшеничное тесто). Кислота закваски укрепляет белок и способствует его набуханию, а соль наоборот мешает набуханию белка, поэтому ее добавляю после аутолиза. За время отлежки тесто начнет образовываться само собой и времени на замес потратится значительно меньше. То есть, одно из важных условий – сокращение времени замеса, таким образом можно соблюсти. Если месите спиральным тестомесом, старайтесь не использовать скорость выше второй, хотя и она мне кажется слишком высокой, я бы быстрее первой не включала. Если у вас Ankarsrum Original, вторая скорость – самая рабочая, но время замеса будет больше, чем у спирального, потому что воздействие на тесто у этой машинки очень щадящее, сравнимое с ручной работой.
— Замешивать вручную. Руками невозможно испортить тесто, и перемесить тоже, но ручной замес – дело, требующее сил и времени, поэтому лучше всего замешивать методом складываний: первые полтора часа аккуратно складывать тесто каждые 20-30 минут. Особенно это удобно с влажным тестом, как на чабатту. Клейковина во влажном тесте развивается медленнее и требует около 30-40 минут интенсивного ручного замеса, но складывания значительно упрощают эту задачу.
Например, в жизни Чада Робертсона было время, когда он один выпекал по 100 буханок хлеба в день, при этом замешивая тесто вручную, без тестомеса. Поэтому он делал тесто очень влажным – 80-85%, и замешивал складываниями, потому что это наименее трудоемкий, но при этом очень эффективным метод ручного замеса. Для сдобы Сдобное тесто требует особо внимания, поэтому на нем остановлюсь подробнее. Самая шикарная сдоба – итальянская, она богата маслом, медом, в ней часто используется очень много яиц, преимущественно желтков, для нее итальянцы берут сильную муку с белком около 16%, чтобы получить высокие пышные изделия. Все потому, что замешивать сдобу – непростое дело. Прежде чем вносить масло, особенно, если его много, в тесте нужно развить клейковину, то есть, замесить до гладкости. Если бы замешивали хлеб, на этом этапе тесто можно было считать готовым, достать его из тестомеса и оставить бродить. Но в случае со сдобой, в тесто нужно вмесить еще большое количество масла и постараться сделать это постепенно, маленькими кусочками, вмешивая следующую порцию только после того, как разойдется предыдущая.
Часто время внесения масла превышает время, требующееся для развития клейковины. Сильная мука такое выдерживает без проблем, поэтому итальянцы ее и используют, слабая мука начнет ползти и липнуть, что недопустимо. Но, если вдруг вы задумали испечь панеттоне из слабой или цельнозерновой муки, запомните простое правило: вносите масло вручную. Воздействие рук на тесто не такое интенсивное, поэтому вы и масло без проблем внесете (постепеееенно), и клейковину сохраните. Мука с особенностями Тесто из этой муки прекрасно бродит, приятно пахнет и имеет слегка кремовый цвет, но на расстойке следует быть особенно внимательными: оно очень быстро разрушается, особенно влажное. Если вы печете несколько буханок и не все сразу, в середине расстойки спрячьте те, которые не будете печь первыми, в холодильник или другое прохладное место. До того, как сделать это, убедитесь, что тесто бродит и растет в объеме, то есть, что оно действительно нуждается в том, чтобы замедлить брожение. Достаньте из холодильника заготовку, которую собираетесь печь следующей, примерно за 20 минут до выпечки, если, на ваш взгляд, тесто еще нуждается в расстойке. Если заготовка сильно увеличилась в объеме и стала очень мягкой, можно оставить ее в холодильнике вплоть до момента посадки в печь. Тем не менее, несмотря на все особенноси работы с этой мукой, именно из нее у меня получился самый классный хлеб. Для меня, ведь это все субъективное) Глютеновое окно. А теперь о животрепещущем :)) Глютеновое окно! Как его тянуть, когда и зачем. Тест на глютеновое окошко обычно проводят, чтобы убедиться, что тесто замешано до состояния хорошо развитой клейковины. Его стоит тянуть, когда тесто находится в расслабленном состоянии, а не в процессе или сразу после замеса, и всегда стоит помнить, что из более густого теста окошко тянется менее охотно, чем из влажного. Вообще этот тест говорит о том, что клейковина теста стала достаточно эластичной и растяжимой, чтобы удерживать газ и хорошо держать форму во время расстойки и выпечки, когда хлеб интенсивно растет.
Вместе с тем, если ваше глютеновое окошко без усилий бесконечно тянется до прозрачности и при этом вы не чувствуете даже малейшего сопротивления теста, это не хорошо и говорит о том, что вы перемесили тесто и оно может начать разрушаться в процессе брожения. В общем-то, этим приемом умело пользуются на хлебопекарных заводах: замешивают тесто до максимально развитой клейковины, при этом происходит сильное его окисление и разрушение веществ, которые отвечают за вкус и аромат хлеба, но клейковина приобретает феноменальные способности тянуться, что позволяет испечь изделия огромного объема, но совершенно невзрачные по вкусу. Такой хлеб печется с большим количеством дрожжей, чтобы максимально сократилось время брожения, потому что в процессе длительной ферментации такое тесто разрушится. Я предпочитаю замешивать тесто до средне развитой клейковины, а влажное тесто вообще вручную, на глютеновое окно не тяну, довольствуюсь гладкостью и нелипкостью и тактильными ощущениями напряжения клейковины и сопротивления теста моим рукам. Вот такая лентяйка :))
|