1.12: Хліб
- Page ID
- 26074
Виробництво хліба
Хліб є основним продуктом харчування в багатьох культурах. Ключовими інгредієнтами є зерновий крохмаль, вода та розпушувач. Однак є деякі хліби без розпушувачів (коржі або наан), але це плоскі хліби.
Типові кроки у виробництві хліба:
Розпушувальні організми та бродіння
Saccharomyces cerevisiae, також відомий як хлібопекарські дріжджі, є основним розпушувачем у виробництві більшості хліба. Дріжджові клітини споживають цукру, присутні в тесті, і утворюють вуглекислий газ (СО 2) та етанол, які відповідають за розпушування тіста під час фази бродіння та підйому печі.
Рецензія:
- Який біохімічний шлях утворення СО 2 і етанолу в дріжджах?
- Чому хліб не містить алкоголю?
ферментовані цукру
Після змішування борошна, дріжджів і води починаються складні біохімічні та біофізичні процеси, каталізуються ферментами пшениці і дріжджами. Ці процеси йдуть у фазі випічки. Первинними крохмалями, що містяться в більшості злакових рослин, є полімери амілоза і амілопектин.
Рецензія:
Які моносахариди в цих полісахаридах? Що таке зв'язки?
Ці крохмалі в борошні забезпечують більшу частину цукру для бродіння, але крохмаль повинен бути розбитий на моносахариди, перш ніж він може бути ферментований дріжджами. Ось огляд цукрів, що використовуються дріжджами для процесу бродіння:
Амілази: У пшеничному борошні присутні два типи амілаз:\(\alpha\) -амілази та\(\beta\) -амілази.
- \(\alpha\)-Амілази гідролізують\(\alpha\) - (1,4) -зв'язки всередині ланцюга крохмалю випадковим чином, тим самим генеруючи коротші олігосахариди.
- \(\beta\)-Амілази розщеплюють мальтозу з нередукуючого кінця крохмального ланцюга.
Дріжджі Інвертаза і Мальтаза
- Інвертаза гідролізує кілька дрібних олігосахаридів.
- Мальтаза розщеплює мальтозу на 2 моносахариди.
- Малюємо мальтозу. Це дисахарид, з якого виготовлені два моносахариди?
- Намалюйте сахарозу. Позначте моносахариди, що складають цю структуру.
- Намалюйте рафінозу. Позначте моносахариди, що складають цю структуру.
- Намалюйте Фруктан. Позначте моносахариди, що складають цю структуру.
Іноді\(\alpha\) -амілази додають в тісто в складі поліпшувача борошна.
- Поясніть переваги додаткових ферментів амілази для процесу виробництва хліба.
- Поясніть користь додавання цукру (сахарози) в процес виробництва хліба.
Освіта клейковини
До числа найважливіших компонентів борошна відносяться білки, які часто становлять 10-15% борошна. До них відносяться класи білків, звані глютенінами і гліадинами. Гліадини - це кулясті білки з молекулярною масою в межах від 30 000 до 80 000 кДа. Гліадини містять внутрішньомолекулярні дисульфідні зв'язки.
Глютеніни складаються з гетерогенної суміші лінійних полімерів з великими молекулярними ділянками і низькомолекулярними гілками (НМВ). Дисульфідні зв'язки зшивають субодиниці глютеніну.
- Визначте хімічні поперечні зв'язки та фізичні поперечні зв'язки в полімерах.
У процесі хлібопекарства вода додається до борошна, де вона зволожує білки глютеніну, змушуючи їх набухати і ставати еластичними і гнучкими.
- Додайте молекули води до цієї картини гідратованого глютеніну.
- Які зміни МВФ можуть відбутися, щоб спричинити цю конформаційну зміну?
- Додавання води підвищує гнучкість білкових пасом і зменшує заплутування ланцюга. Ця гідратація [збільшує/зменшує] гнучкість тіста. Поясніть, що відбувається на молекулярному рівні до гнучкості.
- Гранули крохмалю також почнуть асоціюватися з цими білками глютеніна. Додайте деякі з них до зображення із зазначенням задіяних IMF.
Перед замісом два основних типи білка, гліадин і глютанін, залишаються окремими на молекулярному рівні. Однак, коли тісто замішується і замішується, починають відбуватися кілька речей:
Ферменти протеази з пшениці починають розщеплювати глютенін на більш дрібні шматочки.
Глютенін і гліадин починають утворювати хімічні зшивні зв'язки між білками. Утворюється складна мережа білків - клейковини.
- Передбачте, чи є клейковина [більше/менше] еластичною, ніж окремі вихідні білки.
Гранули крохмалю затримуються в тесті і повітря включається в тісто під час замісу. Тісто має бути досить еластичним, щоб розслабитися, коли воно відпочиває і розширюється і утримує СО 2, коли воно піднімається - при цьому зберігаючи свою форму.
- Якщо утворюється занадто багато клейковини (надмірно замішується), що буде з текстурою хліба?
- Коли хліб піднімається, звідки береться СО 2?
- Коли хліб випікає, дріжджі продовжуватимуть бродити цукри, змушуючи тісто [розширювати/скорочуватися].
В кінцевому підсумку тепло випічки вб'є дріжджі.
Вплив інших інгредієнтів на утворення клейковини
Жир і емульгатори покривають білками.
- Наявність жирів (вершкового масла, масла і т.д.) призведе до [збільшення/зменшення] гідратації.
- Наявність жирів (вершкового масла, масла тощо) призведе до [збільшення/зменшення] вироблення клейковини
Солі (кухонна сіль, NaCl або солі жорсткої води, такі як Ca +2 або Mg +2) можуть зміцнити мережу клейковини.
Припустіть, як присутність солей може посилити клейковину.
Печиво: Зазвичай досить розсипчасте і не дуже піднімається.
Що б вам потрібно для тіста для печива?
- [Низьке або високе] утворення клейковини
- [Низький або високий] вміст жиру
- [Низький або високий] вміст солі
Піца: Щоб витягнути тісто настільки тонке, як піца, не порушуючи, повинна бути дуже сильна глютенова мережа.
Що потрібно для тіста для піци?
- [Низьке або високе] утворення клейковини
- [Низький або високий] вміст води
- [Низький або високий] вміст солі
Хліб: Мережа досить щільна, щоб уловлювати СО 2 дріжджів, що дозволяє йому піднятися, але не настільки щільно, щоб вільно розширюватися.
Вправа\(\PageIndex{11}\)
• Що потрібно для хлібного тіста?
o [Низький або середній або високий] утворення клейковини
o [низький або середній або високий] вміст води
Випічка
Смаки та аромати: Реакції Майяра
Журнал пивовара, Наука/Реакція Майяра
У харчовій хімії будь-які стадії нагрівання, що включають присутність цукрів і аміносполук, призводять до ряду реакцій, званих реакціями Майяра. Ці реакції Майяра є неферментативними «реакціями потемніння», які призводять до утворення широкого спектру ароматних сполук, які включають; солодовий, підсмажений, хлібний та горіховий ароматизатори.
Існує три етапи Реакції Майяра:
Етап I: Конденсація між цукром і аміном з подальшим перестановкою Амадорі.
Етап II: Формування альдегідів Штрекера III
стадія: Формування гетероциклічних сполук азоту.
Етап 1:
- Додайте вигнуті стрілки для механізму конденсації і подальшої перестановки Амадорі.
Етап 2:
Тавтомеризації можуть перетворити Амадорі продукт в дикарбоніл.
Дикарбоніл реагує з амінокислотою (аспарагін у цьому прикладі) з утворенням іміну.
- Намалюйте вигнуту стрілку багатоступінчастим механізмом формування імін. Можна використовувати скорочення.
При деградації Strecker іміновий продукт піддається декарбоксилювання і гідролізується до альдегіду.
• Доповніть таблицю альдегідом Strecker, утвореним з цих амінокислот.
Амінокислота | Альдегід Strecker | Аромат |
лейцин | Солодовий, підсмажений хліб | |
Ізолейцин | Фруктовий, смажений | |
Валін | Зелені, недозрілі плоди | |
Фенілаланін | Квіткові | |
Метіонін | Овочевий |
Етап 3:
На цій стадії альдегіди Стрекера утворюють складні гетероцикли в різних молекулярних сім'ях.
фуранони |
піролів |
Ацилпридин |
фурани |
тіофени |
Алкілпридин |
піранони |
піразини |
оксазоли |
імідазол |
Молекули також можуть утворювати полімери і випадає в осад.