Свежесмолотая мука, особенно мука, смолотая осенью из только что собранного зерна, образует липковатое, мажущееся и легко расплывающееся тесто, поглощающее при его замесе пониженное против нормального количество воды. Хлеб из та­кой муки получается плотным, низким и при выпечке на поду расплывчатым, с характерными мелкими трещинами на поверх­ности корки. Весовой выход (припек) такого хлеба понижен.

После некоторого периода хранения такой муки в определен­ных условиях хлебопекарные свойства ее улучшаются; тесто и хлеб из такой муки имеют нормальные количественные и каче­ственные показатели. Процесс улучшения хлебопекарных свойств свежесмолотой муки в начальный период хранения ее после раз­мола хорошо и издавна известен пекарям-практикам и получил название «созревание муки».

Практикой установлено, что в обычных условиях хранения для созревания пшеничной муки требуется 1,5—2 мес. Мука больших выходов созревает скорее, чем мука меньших выходов, при более высокой температуре и влажности воздуха процесс созревания идет скорее, чем при низких температуре и влажности. Известно из практики, что особую остроту вопрос созре­вания муки приобретает осенью, когда производится размол свежесобранного зерна.

Однако об изменениях физико-химических и биохимических свойств муки и тем более о причинах, обусловливающих эти изменения, мало было известно до самого последнего времени не только практикам-хлебопекам, но и исследователям, работав­шим в области химии и биохимии зерна и муки.

В прошлом столетии по вопросам созревания муки насчиты­вались только единичные исследовательские работы. Начиная с первого десятилетия нашего века изучением изменений, про­исходящих в муке при ее хранении, занимаются десятки иссле­дователей.

В работах последних лет авторы не удовлетво­ряются одним констати­рованием тех или иных явлений, происходящих в хранящейся муке, но ста­раются вскрыть и объ­яснить природу и сущ­ность этих изменений.

Изменения влажности муки

Мука отличается отно­сительно большой гигро­скопичностью, поэтому степень ее влажности при хранении меняется в зави­симости от ряда факто­ров. Такими факторами являются первоначальная влажность самой муки, степень относительной влажности воздуха склад­ского помещения, темпе­ратурные условия послед­него, большая или мень­шая проницаемость муч­ной тары для воздуха, способ складирования муки и т. д. В одних условиях при хранении мука поглощает влагу из воздуха, в других, наоборот, отдает влагу. Скорость этого процесса неодинакова, она зависит от указанных выше факторов, но в общем этот процесс определяется состоянием равновесия между влажностью муки и влажностью воздуха.

При одной и той же температуре воздуха определенной его влажности будет соответствовать и определенная влажность муки. Так, например, наблюдения над изменением влажности муки при хранении в условиях разной относительной влажности воздуха (10—80%) и при разных температурных условиях (25 и 37°) установили зависимость влажности муки от относительной влажности воздуха, представленную в виде кривой на рис. 31.

На наши заводские склады обычно поступает мука с влаж­ностью 14—15% и даже выше, а относительная влажность воз­духа складских помещений составляет в среднем 55—60%.

В таких условиях обычно наблюдается падение влажности муки, находящейся на хранении. Ориентировочно размеры паде­ния влажности муки (а следовательно и потерь в ее весе) могут быть установлены на основании приведенного на рис. 31 графика, в зависимости от первоначальной влажности муки и относитель­ной влажности воздуха в мучной кладовой.

Изменение цвета муки

Во время хранения муки цвет ее под влиянием окисления кислородом воздуха каротиноидных пигментов муки делается светлее. Это явление посветления муки было изучено несколькими исследователями. Практическое значение посветление муки при­обретает только при сроках хранения, далеко выходящих за пре­делы обычных на складах хлебозаводов. Наилучшего цвета мука достигает после 3 лет хранения и сохраняет его в течение 10 лет.

Изменение кислотности муки

Как титруемая, так и активная кислотность муки во время хранения ее возрастает. Титруемая кислотность муки больших выходов возрастает скорее, чем титруемая кислотность муки меньших выходов, что было установлено еще в 1884 г.

Более поздние работы показали, что изменение pH во время хранения муки также идет интенсивнее у худших сортов муки.

В табл. 25 показано изменение pH разных сортов муки, смоло­той 10/III 1922 г. и помещенной в хранилище на 25 мес.

Кислотность муки возрастает при хранении тем интенсивнее, чем ниже сорт муки и чем больше в ней периферийных частиц зерна.

Кроме сорта муки, на интенсивность накопления кислотности муки при ее хранении влияют температура складского помещения и влажность муки. Работами ряда исследователей установлено, что кислотность муки при хранении возрастает тем скорее, чем выше температура в помещении и чем влажнее мука.

В табл. 26 мы  приводим подтверждающие это положение цифры из работы Козьминой с сотрудниками.

Данными работами Островского и Ястремского  установ­лено, что титруемая кислотность муки, хранящейся при темпе­ратуре около 25°, быстро нарастает в течение первых 15—20 дней хранения, после чего процесс дальнейшего нарастания ее про­текает крайне медленно. При более низкой температуре хранения кислотонакопление совершается более медленно и равномерно.

Кислотность муки обусловливается кислыми фосфатами, обра­зующимися в результате распада фосфороорганических соедине­ний муки, жирными кислотами — продуктами гидролитического расщепления жиров муки — ив очень незначительной части — продуктами распада белковых веществ муки, имеющими кислот­ный характер.

Опыты показали, что обезжиривание муки эфиром предот­вращает накопление кислот при хранении такой муки.

Отдельные исследователи, занимаясь изысканием методов определения «возраста» муки, полагали, что кислотное число жира муки может служить даже показателем возраста муки.

Длительные наблюдения за динамикой кислотности муки при ее хранении установили на нескольких образцах муки, что об­работка ее эфиром после многолетнего хранения возвращает ей первоначальное pH, из чего можно сделать вывод, что нарастание кислотности муки при ее хранении вызвано жирными кисло­тами.

К аналогичным выводам пришли и Козьмина, Алякринская и Бондарева, уточнившие изменения свойств и показателей жира муки при ее хранении и установившие влияние продуктов гидро­литического распада жира муки на свойства ее клейковины (см. .ниже).

Изменение жира муки

Как указывалось выше, гидролитический распад жира муки является одной из основных причин кислотонакопления при хра нении муки. Изменением жира муки при ее хранении интересо­вались еще в 1883—1884 гг., причем было установлено накопле­ние свободных жирных кислот в жире муки при ее хранении.

В более поздних наблюдениях один из исследователей не только установил увеличение кислотного числа жира муки при ее хранении, но и пытался дать нормативы этой константы жира для пшеничной и ржаной муки и выдвинул эту константу в ка­честве аналитического показателя возраста муки.

Более детальное изучение изменения констант жира муки при ее хранении с определением при этом йодного и кислотного числа жира в пяти образцах муки в начале и в конце 2¹/₂-месячного хранения муки дало результаты, приведенные в табл. 27.

Козьмина, Алякринская и Бондарева получили данные по изменению йодного числа, коэфициента омыления и кислотного числа жира муки и зерна при их хранении, говорящие о том, что йодное число и число омыления жира муки при хранении почти не изменяются, в то время как кислотное число жира муки резко возрастает.

При хранении целого зерна остались практически почти не­изменными не только йодное число и число омыления, но и кислотное число жира зерна (табл. 28).

В цитируемой работе изменение означенных констант жира муки при ее хранении изучалось при температурах 15 и 35° и раз­личной исходной влажности муки (от 13,5 по 15%).

Как и следовало ожидать, повышенная температура хранения и влажность муки обусловливали более форсированный ход изме­нения кислотности жира муки. Количество жира в муке при ее хранении при 15° оставалось практически неизменным, в то время как при хранении муки при 45° наблюдалось небольшое уменьшение количества жира в ней.

Среди свободных жирных кислот, накапливающихся в муке при ее хранении, основную роль играет олеиновая кислота. В мень­ших количествах накапливается линолевая и некоторые другие кислоты. Отметим, что и олеиновая и линолевая кислоты яв­ляются ненасыщенными жирными кислотами.

Изменение белково-протеиназного комплекса муки

Работы Козьминой, Кузьмина и других авторов позво­ляют считать, что количество общего азота при хранении муки остается практически неизменным. Упомянутые работы Козьми­ной и Кузьмина привели авторов к заключению, что и количество белкового азота остается при хранении муки неизменным. Однако имеются и данные, свидетельствующие о закономерном снижении количества истинно белкового азота при хранении как высокосортной пшеничной муки, так и пшеничной муки из целого зерна. Этому отвечал известный прирост аминного азота в соле­вом (NaCl) экстракте.

Количество азота, растворимого в 3%-ном растворе NaCl, в 70%-ном спирте и в 3%-ном растворе салицилата натрия при этом также закономерно снижается в процессе хранения муки. Снижается и количество азота, осаждаемого трихлоруксусной кислотой в растворе NaCl и в растворе салицилата натрия. Про­скуряков и Бундель установили, что при созревании пшенич­ной муки снижается протеолитическая активность муки и коли­чество содержащихся в ней активаторов протеолиза.

Количество сырой клейковины в муке по мере ее созревания снижается. Это отмечалось всеми исследователями, изучавшими изменение муки при ее хранении, начиная с Балланда (1884) и кончая исследователями последних лет (работы Островского и Ястремского, Кузьмина, Ауэрмана, Трисвятского). Обычно количество сырой клейковины снижается при созревании муки на 1,5—3% (по отношению к весу муки).

Следует отметить, что в отдельных случаях созревание муки может привести к увеличению количества отмываемой из муки сырой клейковины. Такие факты наблюдались при изучении со­зревания муки из двух образцов Пшеницы «заря», поврежденных клопом-черецашкой. Непосредственно после размола клейко­вина отмывалась из муки с большим трудом, и потери ее при от­мывании были велики. После 9 мес. отлежки качество клейковины улучшилось, клейковина стала хорошо отмываться, и количество отмытой клейковины не только не снизилось, но даже несколько увеличилось (с 31,8 до 34% у одного образца муки и с 32,2 до 35% —у другого).

Качество клейковины при созревании муки резко улучшается; растяжимость и расплываемость клейковины уменьшаются, эла­стичность клейковины, её удельная набухаемость увеличиваются.

Повышение удельной набухаемости клейковины муки в про­цессе ее созревания было установлено еще в 1929 г. (табл. 29).

Изменение расплываемости клейковины в процессе созрева­ния муки может быть иллюстрировано цифрами, полученными в нашей лаборатории (табл. 30).

Изменение растяжимости и эластичности клейковины в резуль­тате отлежки муки показано в табл. 31.

Цифры, приведенные в табл. 31, относятся к муке разного выхода из зерна «украинка», поврежденного в разной мере кло- пом-черепашкой. Эластичность клейковины всех этих образцов муки резко увеличилась за время созревания, а растяжимость снизилась. Повидимому, клейковина пшеничной муки в процессе отлежки изменяет свои свойства: клейковина слабой муки, сильно растяжимая, расплывающаяся и малоэластичная, приобретает свойства клейковины сильной муки, становясь малорастяжимой, нерасплывающейся и очень эластичной.

Физические свойства теста, приготовленного из муки в про­цессе ее созревания, значительно изменяются (табл. 32).

Не менее показательны приводимые на рис, 32 две фаринограммы 10-минутного замеса теста из воды и муки № 31, кото­рая после помола была очень слабой мукой, а после года отлежки свойства ее совершенно изменились. Результаты цифровой обра­ботки этих фаринограмм приведены в табл. 33.

В результате отмеченных выше изменений физических свойств клейковины и теста, происходящих при созреваний муки, тесто в процессе его брожения делается более сухим, эластичным, а также менее липким и мажущимся, что имеет большое производзакаточными машинами. Улучшение физических свойств теста позволяет сильно уменьшить расход муки на подсыпку при меха­нической формовке теста. Естественным результатом улучшения физических свойств теста при созревании муки является увели­чение газоудерживающей способности теста.

Таким образом, и изменение физических свойств теста в за­висимости от продолжительности и условий отлежки муки сви­детельствует об изменении при этом силы муки. Мука слабая в результате отлежки становится мукой средней по силе; мука средняя — сильной, а мука сильная — мукой очень сильной. В результате созревания мука делается сильнее, чем она была.

Изменение углеводно-амилазного комплекса муки

До самого последнего времени попытки выяснить изменения углеводно-амилазного комплекса муки ограничивались наблюде­ниями за сахарообразующей способностью муки и содержанием собственных сахаров муки.

В результате наблюдений чаще всего отмечается практическая неизменность количества собственных сахаров муки в процессе созревания ее и в то же время отсутствие закономерно выявлен­ного изменения сахарообразующей способности муки при хране­нии. Бекер и Хельтон указывают на повышение диастатической активности муки при хранении, которое в ряде образцов муки составляет почти 50% (речь идет о диастатической активности, определявшейся по Линтнеру). Смирнов и Николаев отмечают снижение диастатической активности муки при ее хранении в первый месяц в большинстве образцов муки и стабильность или очень небольшое увеличение в дальнейшем. Островский и Ястремский, а также Кузьмин констатировали попеременно неко­торое увеличение и уменьшение сахарообразующей активности, определяемой по методу, близкому к методу Рамзей. В работе, опубликованной в 1940 г., Кузьмин установил, что сахаро­образующая способность муки (по Рамзей), хранившейся на мо­розе и в прохладном помещении, Вначале (первые 1—2 мес.) воз­растала, а затем начинала падать, в то время как сахарообразую­щая способность муки, хранившейся в теплом помещении, сразу же начинала снижаться. Это указывает на неясность в от­ношении изменения сахарообразующей способности пшеничной муки (определяемой по Рамзей) в процессе ее хранения.

Выше уже говорилось о действии протеолиза и его продуктов на активность амилаз и на газообразующую способность муки и о зависимости между этими процессами. Поэтому, рассматривая изменение амилолитической активности муки в процессе ее со­зревания, можно предполагать, что уменьшение при этом про­теолитической активности муки и улучшение состояния ее белко­вых веществ (для пшеничной муки — качества клейковины) могут и должны, очевидно, иметь следствием известное снижение амилолитической активности муки.

Данные об изменении газообразующей способности муки по отдельным образцам, которые изучались нами, приведены в табл.34.

Годичная отлежка изучавшихся образцов муки из частично поврежденного клопом-черепашкой зерна имела результатом резкое снижение газообразующей способности муки, что, оче­видно, объясняется как снижением амилолитической активности муки, так и повышением сопротивляемости крахмала амилолизу.

Изменение водопоглотительной способности муки

Способность муки поглощать при замесе теста нормальной консистенции то или иное количество воды увеличивается в про­цессе созревания муки, несмотря на то, что водопоглотительная способность клейковины при этом понижается. По данным наблю­дений за изменением свойств муки в течение 14 лет, водопоглоти­тельная способность трех образцов пшеничной муки в течение всего периода наблюдения постоянно возрастала, увеличившись с 56,9—58,3% в 1907 г. до 72—75,1% в 1921 г.

Изменение качества хлеба в результате созревания муки

Общеизвестно, что по мере созревания муки качество выпе­каемого из нее хлеба улучшается, расплываемость подового хлеба, характеризуемая отношением высоты круглого подового хлебца к его диаметру (h:d), резко уменьшается.                                                                                                             

Расплываемость подового хлеба в зависимости от степени со­зревания муки изучалась нами на тесте, приготовленном из об­разцов муки из зерен, пораженных клопом-черепашкой (табл. 35).

При длительном хранении муки расплываемость выпеченного йз нее хлеба уменьшается в зависимости от возрастания силы муки. Объемный выход хлеба зависит не только от силы, но и от газообразующей способности муки. В первые месяцы хранения муки, когда сила муки резко улучшается, а газообразующая спо­собность ее уменьшается незначительно, объемный выход хлеба увеличивается. При дальнейшем хранении муки можно наблю­дать постепенное снижение объемного выхода выпеченного из нее хлеба.

Характер поверхности корки хлеба резко улучшается при по­вышении степени созревания муки, исчезают мелкие, неглубокие разрывы — трещины на поверхности корки, часто наблюдаемые у хлеба из слабой свежесмолотой муки. Существенным резуль­татом созревания муки является повышение выхода хлеба.