Charakterystyka i typy mąki.
W zależności od warunków, przemiału oraz jakości ziarna otrzymywana jest mąka o różnych cechach , do podstawowych wyznaczników jakości mąki, zalicza się wyciąg mąki tzw. wydajność, zawartości popiołu tzw. typ oraz wartość wypiekową mąki.
1. Wyciąg mąki - jest to ilość mąki otrzymana z użytego do przemiału ziarna wyrażona w procentach np. jeżeli ze 100kg ziarna w wyniku przemiału otrzymano 65kg mąki - wydajność szacuje się na ok. 65 % pozostałe 35% to otręby i zarodki . Skład chemiczny wpływa na wartość technologiczną mąki zależy
od wyciągu mąki np. mąki o wysokim wyciągu ( np. mąka razowa ) nie różni się znacząco pod względem składu chemicznego do ziarna mąki typów jasnych o niskim wyciągu pozbawione są składników pochodzących od innych części niż bielmo zawiera w swym składzie duży procent ilości białek i węglowodanów. Pozbawione są natomiast składników błonnika, który wzmacnia zawartość popiołu w mące .
2. Typ mąki - to określenie w mące składników pochodzących z przemiału i innych części ziarna niż bielmo czyli otręb i zarodków . Typ mąki określany jest inaczej jako zawartość popiołu .
Określanie typu mąki odbywa się po przez spalanie 100kg i poddaniu wyrażeniu uzyskanego popiołu . Ilość gram popiołu uzyskanego podczas tego badania określa typ mąki np. podczas palenia 100 kg mąki uzyskamy 450gr popiołu co oznacza że typ mąki to 450 . W warunkach laboratoryjnych poddaje się spaleniu niewielką ilość mąki a ilość popiołu mnoży się przez 1000 określając jej typ , po spaleniu mąki uzyskano 0,5% popiołu to typ 500 .
Wyróżnia się następujące typy mąki pszennej:
1. 450 tortowa
2. 500 krupczatka
3. 550 luksusowa
4. 650 bułkowa
5. 750 chlebowa
6. 850 chlebowa
7. 1400 sitkowa
8. 1850 graham
9. 2000 razowa
Mąki żytnie klasyfikuje się do dwóch podstawowych grup jasne i ciemne:
1. 580 jasna
2. 800 żytnia
3. 1400 sitkowa
4. 1850 starogardzka
5. 2000 razowa
Mąki uzyskuje się również z przemiału zbóż nie chlebowych ; pszenżyto , jęczmień , kukurydza , owies , ryż . Ponadto mąki uzyskuje się z nasion strączkowych ; soja , groch , fasola.
1. Wartość wypiekowa -jest to zespół cech charakteryzujących zachowanie się mąki w
procesach magazynowania, uzdatniania, przygotowania ciasta oraz obróbki technicznej . Mąka o dobrych wartościach wypiekowych może cechować się następującymi właściwościami
1. odporność na warunki magazynowania i zmiany w trakcie magazynowania- samozagrzewanie
2. zdolność wchłaniania wody zapewniająca dużą wydajność ciasta
3. zapewnienie dużej wydajności i dobrej jakości pieczywa
4. zdolność do wykształtowania glutenu oraz jakość glutenu
2. Gluten to substancja powstała w wyniku uwolnienia białek występujących w mące gliadyny i gluteniny , które po
zmieszaniu mąki z wodą i wymieszaniu pęcznieją i łączą się tworząc siatkę glutenową . Jakość glutenu jest szczególnie ważna w procesie fermentacji i wypieku pieczywa , gluten jest lekko elastyczno - sprężysty posiada zdolność zatrzymania w swoim obrębie pęcherzyków gazu wydzielające się podczas fermentacji ciasta.
Właściwości wypiekowe mąki pszennej i żytniej.
Właściwości wypiekowe mąki to jej cechy jakościowe, które stanowią o przydatności do wypieku.
O właściwościach wypiekowych mąki decydują:
• Czynniki techniczne
• Czynniki
sanitarne
Do czynników technicznych należą przede wszystkim właściwości fizyczne i chemiczne mąki.
Pierwszym czynnikiem technicznym jest zdrowotność zboża.
Ogólnie przyjmuje się, że zboże dorodne i zdrowe pozwala na wyprodukowanie mąki, z której można uzyskać dobrej jakości pieczywo.
Następnym czynnikiem jest wyciąg mąki i jej granulacja.
Od wyciągu mąki zależy jej barwa – inne cechy uzyskuje pieczywo z mąki jasnej a inne z mąki ciemnej.
Czynniki sanitarne to przede wszystkim czystość mąki.
Na skutek porażenia mąki różnymi szkodnikami i zakażenia
różnymi drobnoustrojami zmieniają się właściwości mąki.
Sam fakt zanieczyszczenia mąki szkodnikami dyskwalifikuje jej przydatność do produkcji pieczywa.
Niektóre zanieczyszczenia zwłaszcza te niedające się oddzielić od mąki na sitach lub takie, które nawet po oddzieleniu powodują zmianę jej zapachu, smaku lub barwy obniżają jej właściwości wypiekowe lub czynią ją w ogóle nie przydatną do produkcji.
Mąka ma dobre właściwości wypiekowe, jeżeli można z niej łatwo wyprodukować pieczywo, które:
• Zawiera naturalne składniki zboża zmienione tylko przez przemiał,
fermentację ciasta i wypiek
• Wykazuje przyjemny wygląd i dużą objętość
• Ma przyjemny zapach i smak
• Jest wolne od zanieczyszczeń i uszkodzeń
Wartość wypiekowa mąki – jest to wskaźnik, który określa o ile badana mąka jest lepsza lub gorsza od mąki uznanej za wzorzec.
Jeżeli pewne właściwości mąki można zmierzyć i porównać z właściwościami uznawanymi za podstawowe wówczas mówimy o wartości wypiekowej mąki.
Ogólnie na pojęcie wartość wypiekowa mąki składa się:
• Zdolność ciasta do wytwarzania gazów (CO2)
• Zdolność ciasta do
zatrzymywania gazów (CO2)
Zdolność ciasta do wytwarzania gazów zależy od ilości cukrów fermentujących, czyli rozkładających się na dwutlenek węgla i alkohol (ciasto pszenne) lub dwutlenek węgla, kwasy organiczne i głównie kwas mlekowy i alkohol (ciasto żytnie).
Zdolność ciasta do zatrzymywania gazów w cieście pszennym zależy od ilości i jakości glutenu natomiast w cieście żytnim od jakości skrobi zawartej w mące żytniej.
Wartość wypiekową mąki bada się:
Metodami bezpośrednimi – np. badanie glutenu mąki pszennej lub badanie lepkości kleiku mąki żytniej.
Metodami pośrednimi – polegają na chemicznym oznaczeniu niektórych składników mąki i określeniu, w jaki sposób badany składnik może wpłynąć na jakość pieczywa.
Do pośrednich metod badania wartości wypiekowych mąki należą badania wykonywane w laboratorium za pomocą specjalnych aparatów.
Jednym z urządzeń do określania wartości wypiekowej mąki pszennej jest farinograf.
Farinograf – pozwala na dokładne oznaczenie konsystencji ciasta, czyli jakości glutenu znajdującego się w cieście.
Aparatem, który pozwala obserwować przebieg fermentacji ciasta jest fermentograf.
Fermentograf – za pomocą tego urządzenia można mierzyć ilość wytwarzającego się dwutlenku węgla podczas fermentacji ciasta pszennego.
Aparatem przeznaczonym do badania wartości wypiekowej mąki jest amylograf.
Amylograf – za jego pomocą bada się podatność skrobi na kleikowanie.
Najbardziej przydatne z praktycznego punktu widzenia jest badanie wartości wypiekowej metodą próbnych wypieków.
Metoda ta polega na wytworzeniu ciasta z niewielkiej ilości mąki w warunkach produkcyjnych i ocenienie otrzymanego pieczywa.
Metoda ta polega na uzyskanie wyników najbardziej
określających jakość mąki i uzyskanie pieczywa w warunkach produkcyjnych.
Wyprodukowane pieczywo poddaje się analizie i ocenie a na podstawie uzyskanych wyników ustala się wytyczne do dalszej produkcji.
Po zbadaniu wartości wypiekowej mąki należy wybrać odpowiednią metodę postępowania technologicznego, które pozwoliłoby ustalić z dużą dokładnością sposób prowadzenia ciasta i warunki wypieku, aby uzyskać pieczywo jak najlepszej jakości.
Podstawowe wiadomości o składzie chemicznym mąki.
Mąka to surowiec zawierający wszystkie składniki
pokarmowe (woda, węglowodany, białka, substancje tłuszczowe, substancje mineralne, witaminy oraz enzymy i barwniki) Zawartość tych składników mąki jest wyznacznikiem jakości mąki oraz decyduje o przydatności mąki do produkcji żywności ;
woda - ilość wody zawartej w mące zależy od zawartości wody w ziarnie oraz intensywności przemiału oraz warunków magazynowania , przyjmuje się iż zawartość wody w mące powinna wynosić ok. 15%, podwyższona zawartość wody w mące może powodować jej zmiany jakościowe. Spowodowane między innymi czynnikami biologicznymi takimi jak
procesy dojrzewania, wymiana gazów, samo zagrzewania, zmiany w podłożu mikrobiologicznym obejmujące rozwój mikroflory, zmiany o podłożu fizycznym podwyższona wilgotność mąki zmniejsza jej przydatność technologiczną, mąka staje się mniej higroskopijna i nie jest w stanie przyjąć odpowiedniej ilości wody np. podczas procesu przerabiania mąki na ciasto, zbyt niska wilgotność mąki poniżej 10 % powoduje zjawisko pylenia mąki co uniemożliwia proces przesiewania i napowietrzania mąki . Ponadto mąka taka ma zmniejszoną tendencję do pochłaniania wilgotności ze środowiska .
węglowodany - średnia zawartość węglowodanów w mące powinna wynosić 70%-80% decyduje to o dużej wartości energetycznej mąki w mąkach jasnych znajdują się głównie cukry proste i dwucukry . Najważniejszym składnikiem węglowodanowym jest skrobia, należy ona do substancji higroskopijnych i umożliwia proces tworzenia się ciast i wytwarzania glutenu . Skrobia może wchłonąć do 30% wody w stosunku do swej objętości. Zawartość skrobi w mące zależy od rodzaju mąki, waha się od 60%-70% .Skrobia zawarta w mące jest wielocukrem który pod wpływem enzymów drożdży może rozłożyć
się do postaci amylozy;
AMYLOZA - posiada strukturę krystaliczną jest rozpuszczalna w wodzie w temp. 70-80C nie posiada zdolności klei kowania .
AMYLOPEKTYNA - jest to substancja o cechach gumy która podczas ogrzewania z wodą daje roztwór koloidalny czyli kleik, zawartość tej substancji w skrobi uzależniona jest od gatunku mąki wynosi ok. 75%-85% .
Kolejnym węglowodanem zawartym w mące jest wielocukier nieprzyswajalny- błonnik nazywany inaczej celulozą , substancja ta nie jest rozpuszczalna w rozpuszczalnikach organicznych (enzymy, alkohol, kwasy) ani
w wodzie. Ilość błonnika w mące jest wyższa przy wyższym wyciągu mąki i w mąkach o wysokim typie. Błonnik w mące pochodzi głównie z łuski . Mąka zawiera również niewielkie ilości cukrów wolnych do których zaliczyć możemy glukozę, fruktozę, maltozę oraz dwucukier sacharozę.
białka - są składnikiem od 6% do 20% masy mąki. Ilość ta zależy od rodzaju i jakości mąki. Więcej białek zawierają w mące proteiny i proteidy;
PROTEINY - są to białka proste, natomiast PROTEIDY są to białka złożone. Do najważniejszych technologicznie białek zalicza się gliadyne i
glutenine.
Są to tzw. białka glutenowe.
W procesie przygotowania ciasta a więc w wyniku dodania wody do mąki i wymieszania ich następuje pełne uwodnienie tych białek i tworzy się lepka, elastyczna i sprężysta substancja zwana glutenem.
GLIADYNA + GLUTEINA+ WODA = GLUTEN
Pod wpływem wody cząsteczki białka silnie pęcznieją.
Napęczniałe i połączone ze sobą białka tworzą siatkę glutenową.
Gluten można uzyskać w formie czystej usuwając z ciasta pszennego skrobię przez wymywanie jej zimną wodą.
Wymyty z ciasta gluten ma wygląd ciągliwej,
żółtawej, lepkiej masy, która może być w różnym stopniu elastyczna, sprężysta, rozciągliwa, rozpływająca się lub krucha i zwięzła.
Ponieważ gluten jest podstawowym elementem struktury ciasta pszennego o jego właściwościach decydują:
1. Jakość
2. Ilość (wydajność)
3. Zdolność do pochłaniania wody
W zależności od właściwości fizycznych gluten klasyfikuje się następująco:
1. Gluten mocny
2. Gluten normalny
3. Gluten słaby
Ilość glutenu zawartego w mące określa się poprzez wymycie go z określonej ilości mąki np. ze 100g mąki.
W zależności od
jakości białek wchłaniają one różne ilości wody, i tak np.
1. Białka słabe wchłaniają 150 – 170% wody
2. Białka normalne – wchłaniają ok. 200% wody
3. Białka mocne – wchłaniają 250% i więcej wody
Jakość glutenu można ocenić poprzez badanie go na rozciągliwość lub rozpływalność. Po wymieszaniu mąki z wodą, gliadyna i glutenine tworzą tzw. siatkę glutenową tworząc gluten . Gluten jest szczególnie ważny podczas tworzenia się ciast i ich fermentacji gdyż jego struktura umożliwia zatrzymanie pęcherzyków powstałych w czasie fermentacji (CO2), dzięki czemu tworzy się
porowaty miękisz pieczywa.
substancje tłuszczowe - ich ilość waha się od 0,5% do 2% zależy to od wyciągu i typu mąki im wyższy wyciąg i typ mąki tym wyższa zawartość tłuszczowców. Zawartość tłuszczy w mące ma szczególne znaczenie w procesie dojrzewania mąki, który to proces wpływa na zmianę cech jakościowych mąki:
1. W czasie długotrwałego przechowywania mąki tłuszcze ulegają utlenieniu i rozkładowi dając w wyniku tego substancje o przykrym zjełczałym zapachu
2. Proces ten zachodzi tym szybciej im większa jest temperatura i wilgotność mąki oraz im
wyższa jest aktywność enzymatyczna mąki
3. Uwalniane w wyniku rozkładu tłuszczu nienasycone kwasy tłuszczowe wywierają wpływ na wartości fizyczne glutenu poprawiając jego jakość
składniki mineralne - ich zawartość jest wyższa im wyższy jest typ i wyciąg mąki . W skład substancji mineralnych mąki wchodzą następujące pierwiastki chemiczne (potas, fosfor, wapń, sód, magnez, siarka, chlor oraz w ilościach śladowych cynk, nikiel, żelazo, mangan).Składniki mineralne w mące mogą występować w postaci wolnej lub połączeniu z innymi składnikami głównie jako
składniki tłuszczy zbożowych .
barwniki - głównie substancje wpływające na żółtawy kolor mąki czyli karoten witamina . A oraz ksantofil . Barwniki mąki są głównie składnikiem tłuszczy , ulegają one utlenianiu . Wnioskować na tej podstawie można o cechach jakościowych pod wpływem długiego magazynowania tłuszcze utleniają się i zawarte w nich substancje barwiące zanikają , mąka staje się bielsza .
witaminy - w mące zawarte są głównie witaminy z grupy B ( tiamina B1, ryboflawina B2, PP). Ilość witamin zawartych w mące zależy od obecności cząstek
zarodka będącego głównym nośnikiem witamin .
h) enzymy - najważniejszym technologicznie enzymem mąki są enzymy z grupy amyloz które uczestniczą w hydrolizie skrobi czyli rozkładzie pod wpływem wody . Poza amylozą w mące występują enzymy proteozy, które powodują rozszczepienie białek mąki i tym samym wpływają na jakość glutenu . Istotny wpływ na działanie enzymów wywierają takie czynniki jak:
1. Temperatura
2. Kwasowość środowiska
W przetwórstwie zbożowym enzymy odgrywają dwojaką rolę:
1. Są katalizatorami (przyspieszaczami) procesów życiowych
zachodzących w czasie przechowywania ziarna lub mąki
2. Ich działalność przejawia się we wszystkich etapach procesu technologicznego w piekarstwie (bez enzymów nie była by możliwa fermentacja ciast)
W mące jako produkcie uzyskanym z rozdrobnienia ziarna znajdują się wszystkie enzymy występujące w ziarnie.
Do najważniejszych mających bezpośredni wpływ na jakość mąki i później pieczywa najeżą:
1. Enzym amylaza – rozkłada skrobię
2. Enzym proteaza – rozkłada białko
3. Enzym lipaza – rozkłada tłuszcze
W mące występują dwa enzymy amylolityczne (dwie
amylazy) to jest a i b są to amylazy działające w różnej temperaturze i kwasowości podłoża.
Enzymy proteolityczne, czyli proteazy rozkładają białka osłabiając je.
Ich znaczenie w mące polega na zdolności rozkładania białka glutenu, co wpływa ujemnie na właściwości fizyczne ciasta.
Z tego powodu nadmierna aktywność enzymów proteolitycznych w mące nie jest pożądana chyba, że mąka zawiera bardzo dużo mocnego glutenu i wówczas częściowe jego osłabienie jest wskazane.
Enzymy lipotyczne, czyli lipazy są to enzymy rozkładające tłuszcz do gliceryny i wolnych kwasów
tłuszczowych. W wyniku ich działania mąka nabiera gorzkiego smaku oraz zjełczałego zapachu.
Ocena jakościowa mąki.
Właściwa i pełna ocena jakościowa mąki jest zadaniem bardzo trudnym i złożonym, wymagającym zarówno wysokich kwalifikacji jak i odpowiednio urządzonego laboratorium.
Ogólnie metody jakości mąki można podzielić na dwie zasadnicze grupy:
1. Metody laboratoryjne
2. Metody organoleptyczne
W ramach oceny organoleptycznej przeprowadza się następujące próby:
1. Badanie wyglądu mąki
2. Badanie barwy mąki
3. Badanie smaku mąki
4. Badanie zapachu mąki
5. Badanie wilgotności mąki
6. Badanie granulacji mąki
7. Badanie na obecność szkodników w mące.
