5.4. Қамырдың ашуы

Илеу операциясынан кейін қамырды ашытуға қояды. Өндірісте ашу қамырды илеп болған соң оны бөлшектеуге дейінгі аралықты қамтиды.

Қамырда ашу оны бөлшектерге бөлгенде, пішіндегенде, пішінделген бөліктерді жетілдіргенде, тіпті пісудің алғашқы кезеңінде де жүріп отырады.

Ашытпа мен қамырды ашытудың мақсаты – бөлшектеу және пісіру үшін газ түзілу қабілеті мен реологиялық қасиеті бойынша жақсы қамыр алу. Осы кезде нанға тән дәмдік, хош иістік заттардың түзілуі де маңызды рөл атқарады.

Жақсы қопсыған кеуекті жұмсақ ортасы бар нан алуға мүмкіндік беретін қамырды көмірқышқыл газымен (көміртек диоксиді) қопсыту, жетілдіру және пісіру сатысындағы ашыту процесінің негізгі міндеті болып табылады.

Қамырды ашыту мен доғалау нәтижесінде бөлшектеу және пісіруді опимал жағдайға жеткізетін процестердің жиынтығын оның жетілуі деп атайды.

Пішін беруге дайын, жақсы ашыған қамыр мына талаптарға сай болуы керек:

1. Пішінделген қамыр бөліктерінің газ түзілу қабілеті жетілдіру процесінің басында жеткілікті қарқындылықта болуы тиіс;

2. Қамырдың реологиялық қасиеті оны бөлшектегенде, домалақтағанда, созып-жаймалағанда және басқа да жағдайда пішіндегенде, сондай-ақ жетілдіру мен пісірудің соңына дейін пішінін сақтап тұратындай және газ ұстап тұратын оптималды жағдайда болуы керек;

3. Нан қабығының түсі жақсы болуы үшін қамырда ашымаған қанттар және ақуыздың гидролитикалық ыдырауы жеткілікті болуы қажет;

4. Нанға хош иіс пен дәм беретін заттардың мөлшері қамырдың құрамында болуы және түзілуі тиіс.

Осы айтылған қамырдың қасиеттері оның жетілуі кезінде жүретін күрделі процестің нәтижесінен пайда болады.

Оларға: микробиологиялық, коллоидтық және биохимиялық процестер жатады.

5.4.1. Қамырдың ашуы кезінде жүретін процестер

Қамырдың ашуы кезінде жүретін негізгі микробиологиялық процестерге – спирттік және сүтқышқылды ашу жатады.

Спирттік ашу

Бидай қамырын дайындауда негізгі процесс ашытқылар арқылы жүретін спирттік ашу болып табылады.

Спирттік ашудың бірінші белгісі қамырдың көлемінің біркелкі үлкеюі. Ашу кезіндегі қамырдың көлемі жетілдіру соңына дейін 5 есеге өседі де түсі аздап ағарып, құрылымы кеуекті болады.

Ашытқы ферменттерінің зимаздық кешені қарапайым қанттардың (моносахаридтер) екі молекула этил спиртіне және екі молекула көмірқышқыл газына айналуын қамтамасыз етеді. Наубайханада қолданылатын ашытқы қамырдың негізгі қанттарының бәрін – глюкоза, фруктоза, сахароза және мальтозаны ашыта алады.

Глюкоза мен фруктоза бірден ашиды. Сахароза алдын ала глюкоза мен фруктозаның сахарозасына айналады. Қамырда ашытқылармен бірігіп, осы сахарозаның айналу жылдамдығы өте жоғары: қамырды илегеннен біраз минут өткен соң-ақ, ондағы барлық сахарозаның (тіпті қамырға оны ұн массасына шаққанда 7,5% мөлшерде қосқанда да) глюкоза мен фруктозаға айналуы жүреді.

Мальтоза молекуласы да қамырда ашытқы мальтазасымен екі молекула глюкозаға бөлінеді.

Қамырда (ашытпада) ашытқылармен ұнның өз қанттары, крахмалға амилолитикалық ферменттердің әсер ету нәтижесінде қамырда түзілетін мальтоза, және қамырға қосылатын қант (кәдімгі сахароза) ашиды.

Ұнның өз қанттары ашудың алғашқы сатысында маңызды рөл атқарады. Алдымен, глюкоза мен фруктоза ашиды. Ал, мальтоза глюкоза мен фруктоза мөлшері түгелдей ашып болған соң наубайханалық ашытқылармен бірге ашуды бастайды. Осы кезде газ түзілу жылдамдығы уақытша төмендейді. Ашытқылар мальтозаны ашытуды қолға алған соң, ашу ортасында мальтозаның жетіспеушілігі байқалғанға дейін газ түзілу жылдамдығы тағы да жоғарылайды.

Қамырға глюкоза мен фруктозаға айналатын сахарозаны қосу кезінде, ашу басында мальтоза ысырылып тұрады. Қамырға сахароза жеткілікті мөлшерде қосылса, мальтоза ашытқымен бірге мүлдем ашымайды.

Ашу барысында спирттік ашу нәтижесінен қамырда газ көптеп бөлініп, қамырдың көлемін өсіреді.

Ашудың соңында қамырдың көлемі 70-100%-ға, температурасы ашытқылар қантты ашытқан кезде жылу бөлінуіне байланысты 1-2 ^оС-қа жоғарылап, тығыздығы төмендейді. Қамырдағы ұшқыш заттар мен көміртек диоксидінің бөлінуіне, үстіңгі бөлігінің булануына байланысты салмағы 1-3%-ға азаяды.

Спирттік ашудың жақсы жүруі және ашытқы клеткаларының өмірсүруі үшін қамырда ашитын қанттар болуы тиіс, сонымен қатар оның ылғалдығы, белсенді қышқылдығы, ортаның температурасы көрсеткіштерге сай сақталуы керек.

Ашытқылардың көбеюі

Ашытқылардың көбею динамикасы ашу кезеңінің барлық кезінде әртүрлі болады. Ұн массасына шаққанда 1,67% ашытқы қосылған 27 ^оС температурада екі сағаттай ашытылатын қамырда ашытқы клеткаларының көбеюі айтарлықтай байқалмайды. 2-4 сағат қамыр ашығанда ашытқы клеткалары 26%-ға өседі. Ал 4-6 сағат қамыр ашу барысында ашытқылардың көбеюі төмендеп бастапқы мөлшерінің 9%-ын құрайды.

Қамырда ашытқы клеткаларының көбеюі қосылатын ашытқының мөлшері жоғарылағанда 6 сағат ашыған қамырда: ұн массасына шаққанда 0,5% ашытқы қосылғанда - ашытқы клеткалары 88%; 1,0%– 58%; 1,5% – 49%; ал 2% мөлшерде қосылғанда 29% көбейеді.

Олардың көбеюі 2-2,5 сағатқа созылады. Сондықтан да ашытқының мөлшерін аз уақыт ашытылатын бір сатылы қамыр илеу кезінде көп қосады да, ал ашытпалы әдіспен дайындағанда аз қосады. Себебі, ашытпаның ашытылу уақыты 3,5-5 сағат болғандықтан ашытқылар жеткілікті көбейе алады да спирттік ашу жақсы жүреді.

1 г престелген ашытқыда 10 млрд ашытқы клеткаларының болатындығын айта кету керек.

Осыдан, 60% судан, 1,5% тұздан және 2% престелген ашытқыдан тұратын ашытпасыз бидай қамырындағы ашытқы клеткаларының бастапқы мөлшері 1 г қамырда шамамен 120 млн тең болады.

Ашытпаға немесе қамырға қосылған ашытқы біраз уақыт өткен соң қамырдағы қанттардың ашуына қатысады. Ашудың белсенді жүруі рН 3,0 ашу ұзақтығы 1 сағат температура 30^оС болғанда белсенді жүреді де, ашу ұзақтығы 1 сағаттан асқанда газ түзілу төмендейді.

Ашытқы клеткаларының көбеюі витамин және жекелеген минерал тұздарынан, мысалы аммоний хлориді және күкіртқышқылды кальцимен байытылған қоректік ортада тездетіледі. Аздаған мөлшерде натрий хлоридін қосу да ашытқының көбеюіне әсерін тигізеді.

Сүтқышқылды ашу

Бидай қамырында спирттік ашумен қатар қоздырғыштары шикізаттардың, жартылай фабрикаттардың микрофлоралары болып табылатын басқа да ашудың түрлері жүреді. Барлық қамырда спирттік ашудан кейін сүтқышқылдың мәні маңызды болып саналады.

Қышқылдардың жинақталуы мен түзілуі нәтижесінен ашу процесінде жалпы қышқылдық жоғарылап, рН өзгереді. Сұрыпты бидай ұны қамырының рН сандық мәні ашу барысында 6-дан 5-ке дейін өзгереді.

Ашып жатқан қамырда сүт, сірке, янтарь, алма, құмырсқа, шарап, лимон, және басқа да органикалық қышқылдар болады. Престелген ашытқы қосылған қамырды дайындау кезінде қышқылдықтың өсуі сүт қышқылдың жинақталу нәтижесінің арқасында жүреді. Сірке қышқылы да маңызды рөл атқарады. Барлық қалған қышқылдардың үлесі қамыр қышқылдығының 10%-ын құрайды.

Жартылай фабрикаттың қышқылдығына ұнның сұрыбының да әсері болады: ұнның шығымы жоғары болса, одан дайындалған ашытпаның да, қамырдың да қышқылдығы жоғарылап, рН көрсеткіші төмендейді.

Ортаның температурасы да қамырдың ашу қарқындылығына әсер етеді. Мысалы, 20 ^оС температураға қарағанда 30 ^оС температурада газ түзілу 3 есеге өсіп, ал 40 ^оС-та төмендейді. 35-45 ^оС аралықта қамырда қышқылдардың жинақталуы қарқынды жүріп, қышқыл түзгіш бактериялардың өмірсүруіне қолайлы орта болып табылады.

Қамырға қант, минералды тұздар және басқа да еріткіш заттардың көп мөлшерде қосылуы осмотикалық қысымның әсерінен ашытқылардың өмірсүруін төмендетеді.

Бидай қамырындағы сүт және сірке қышқылының жиналуы гетероферментативті сүтқышқылды бактерияның ашуы нәтижесінен жүреді. Сонымен қатар қамырда сүтқышқылды бактерияның түзілуіне гомоферментативті сүтқышқылды бактерияның да маңызды рөлі бар. Престелген ашытқыдан бидай қамырын дайындағанда бұл бактериялар қамырға ұннан келіп түседі. Престелген ашытқының құрамында қышқыл түзгіш бактериялардың бар екендігін айтып кету керек.

Қышқыл түзгіш бактериялардың ішінде оптимум температурасы 35 ^оС болатын ашытпа және қамырдың әдеттегі температурасында (28-30 ^оС) термофильді емес бактериялар (жылу сүймейтін) негізгі рөл атқарады. Ұнда сонымен қатар Дельбрюк бактериясының типіне жататын оптимум температурасы 48-54 ^оС, термофильді сүт қышқылды бактериялар (жылу сүйгіш) болады. Олар ашытпа мен қамырдың әдеттегі температурада ашу барысында негізгі рөл атқара алмайды.

Кестеде ұнның сұрыбына қарай престелген ашытқыдан дайындалған ашытпа мен қамырдың қышқылдығы келтірілген.

27-кесте. Жартылай фабрикаттардың қышқылдығы, град

Ұнның сұрыбы	ашытпа		қамыр
	бастапқы	соңғы	бастапқы	соңғы
Бірінші Екінші Қарапайым	1,5-2,0 2,8-3,2 3,5-4,0	2,5-3,2 4,5-5,0 5,5-6,0	2,0-2,5 3,0-3,7 4,5-5,0	3,0-3,5 4,5-5,0 5,5-6,5

Кестеде көрініп тұрғандай ұнның шығымы жоғары болған сайын, оның қамырының және ашытпасының да қышқылдығы жоғары. Бұл, ұнның шығымы жоғары болса, оның қышқылдығы жоғары болып, ондағы қышқыл түзгіш бактериялардың мөлшерінің көбеюімен түсіндіріледі.

Бидай қамырының ашуы кезіндегі қышқылдығының өзгеруінің үлкен мәні бар. Қамырдағы ақуыз заттарының ісінуі және пептидтелуі оның қышқылдығы жоғары болса, тезірек жүреді.

Нанның хош иісі мен дәмінің пайда болуына қамырдағы қышқылдың түзілуі және оның спиртпен әрекеттесуі де біршама әсер етеді. Сүт қышқылы бидай нанына тартымды дәм берсе, сірке қышқылы мен ұшқыш заттар нанның қышқыл дәмін туғызады. Қамырдың қышқылдығы талап етілген стандартқа +0,5 град-қа нанның жұмсақ ортасының қышқылдығына сай болу керек.

Қамырдың және ашытпаның ашуының аяқталғандығын анықтау үшін оның қышқылдығы маңызды рөл атқарады.

Қамыр қышқылдығының құрамы және мөлшері ақуыз заттарының жағдайына, ферменттің белсенділігіне, ашығыш микрофлоралардың өмірсүргіштігіне, нанның дәмі мен хош иісіне әсер етеді. Бидай қамырында сүт қышқылдың үлесі 70 жуық, ал ұшқыш қышқылдың мөлшері – қышқылдың жалпы масcасына шаққанда 30%-ға жуық.

Қара бидай қамырында сүт қышқылдың үлесі 60 жуық, ал ұшқыш қышқыл - 40% жуықты құрайды. Ашу кезінде аздаған мөлшерде басқа да қышқылдар: май, валериан, алма, шарап түзіледі. Ұшқыш қышқылдар басқа қосылыстармен бірігіп нанның хош иісін түзеді және оның дәміне айтарлықтай әсер етеді. Ұшқыш қышқылдардың мөлшері төмен болса, нан аздап тығыз, ал жоғары болса, қышқыл болып кетеді.

Сүтқышқылды ашудың қарқындылығына жартылай фабрикаттың ылғалдығы, қышқылдығы, ашымалдың немесе сүтқышқылды бактериялары бар басқа да өнімдердің мөлшері, қышқылтүзгіш микрофлоралардың құрамы, қамыр илеудің қарқындылығы әсер етеді.

Қамырдың ашуы кезіндегі коллоидтық және физикалық-химиялық процестер

Қамырдың иленуі және түзілуі кезіндегі коллоидтық процестер оның ашуы кезінде де жалғасады. Қамыр илегенде ақуыздар, крахмал және кебектік заттар суды сіңіріп бөрітеді. Қамырда спирт жиналып, қышқылдығының жоғарылауы қамыр коллоидының су сіңірімділігін арттырады.

Онда ұн шырыштары мен ақуыздары шексіз петидтелініп ісінеді.

Қамырдағы ақуыздардың ісінуі шектелгенде ондағы сұйық фазаның мөлшері азайып, оның реологиялық қасиеті жақсарады. Ісіну мен пептидтелу шексіз жүрген кезде керісінше сұйық фаза өсіп қамырдың қасиеті нашарлайды.

Күші әртүрлі ұннан иленген қамырда осы процестер әртүрлі жылдамдықта жүреді. Күшті ұннан иленген қамырда ісіну ашудың соңына дейін жай жүреді. Ақуыздың шексіз пептидтелуі мен ісінуі байқала қоймайды. Әлсіз ұнның қамырында сұйық фазаның мөлшері жылдам жоғарылап, қамырдың сапасы нашарлап, сұйылып кетеді.

Күшті ұн қамырының ісінуі жайлап, қамырдың ашу соңына дейін жүреді. Мұнда ақуыздың пептидтелуі мен ісінуі шектелуі ғана болады.

Күші әлсіз ұнның қамырында ақуыздың ісінуінің шектелуі тез жүреді. Сондықтан да әлсіз ұн қамырында сұйық фазаның мөлшері жоғарылап, қамырдың реологиялық қасиетін нашарлатып, жайылғыштыққа әкеп соқтырады.

Ашу барысындағы қамырға механикалық әсер туғызу, яғни доғалау күшті ұн қамырының ақуызының ісінуін тездетіп, оның реологиялық қасиетін жақсартады. Өте әлсіз ұн қамырын қарқынды доғалау, қамырдағы ісінген ақуыздың құрылысының нашар болғандығынан, құрылысы тез бұзылып, қамырдың құрылыс-механикалық қасиетін нашарлатады.

Қамырдың (ашытпаның) ашу процесінде спирттік ашудың нәтижесінде жинақталған, диоксид көміртегі көпіршіктерінің қопсуынан оның көлемі үлкейеді. Қамыр көлемінің үлкеюінен оның ашуы кезінде ұнның ісінген бөлігінен желімше қабығының тартылу және созылуы жүреді.

Қамырды доғалау және оны бөлшектеу кезіндегі механикалық операцияда осы қабықтың жабысуы қамырда құрылымдық торкөзді ақуыз каркасын қамтамасыз ететін технологиялық процестің шешуші сатысы – соңғы жетілдіру және пісіру кезінде қамырдың пішін- және газ ұстап тұру қабілетін негіздейді. Осының нәтижесінде нанның жұмсақ ортасы жақсы бидай нанына тән ұсақ, жұқақабырғалы және біркелкі кеуекті болады.

Қамырдың ашуы кезіндегі биохимиялық процестер

Қамырдың ашуы кезінде ұнның ферменттері, ашытқы және микроорганизмдермен өзара әрекеті бар, қамырдың жетілуін қамтамасыз ететін спиртті және сүтқышқылды ашудың негізінде күрделі биохимиялық процестер жүреді.

Қамырдан ашытқы клеткаларына және қышқыл түзгіш бактерияларға олардың өмір сүруіне (ашуға, тыныс алуға, көбеюге) қажетті ерігіш заттар түседі, ал қамырға клеткалардан ашудың негізгі және жанама өнімдері бөлінеді.

Қамырдың құрамына кіретін осы заттармен қатар, қамырдың қышқылтүзгіш бактериялары және ашытқыларымен бөлінетін ұн ферменттерінің әрекетімен негізделген кешен қарастырылады. Осының нәтижесінде қамырдың құрамы және қасиеті үздіксіз өзгереді.

Ашу процесі кезінде қамырдың көмірсу-амилаза кешені өзгереді. Ұнның өз қанттары ашытқының көмегімен тез божиды. β-амилаза ферментінің әсерінен крахмал мальтоза қантына айнала бастайды. Осы мальтоза ұнның өз қанттары (сахароза, глюкоза, фруктоза) аяқталған соң, божу процесіне қатынасып, қамырдың ашу процесін жалғастыра түседі. Осы қанттың қоры қамырдың негізгі ашу мерзімі бітіп, оны доғалап болған соң, қайта ашу процесіне және одан да артылып, нанның қыртысына ал қызыл түс беретін зат ретінде пайдалануға да жеткілікті болады.

Қамыр илеудің соңына қарай қайта қалпына келетін қанттардың мөлшері ұнның құрамындағы қанттармен салыстырғанда жоғарылайды. Мұнда крахмалдың мөлшері қамыр илеудің соңына дейін төмендеп, ал ашу процесі кезінде бір деңгейде болады.

Қамырдағы мальтоза ұнның өз қанттары – сахароза, глюкоза, фруктоза ашып болған соң ғана ашуға қатысады. Одан арықарай мальтозаның түзілуі үздіксіз жүреді.

Ашу процесінде пісіру кезіндегі меланоидин реакциясына қатысатын ұн ферменттеріне сәйкес жоғары молекулалы пентозандардың гидролизі жүреді. Пентозандармен қатар раффиноза трисахаридінің ыдырау нәтижесінен глюкоза да түзіледі.

Ашу кезінде қамырдағы ақуыздар пептидтік байланыстың гидролизі және ақуыз макромолекуласының деполимеризациясына негізделетін ұнның протеолитикалық ферменттерінің әсеріне ұшырайды. Осы кезде түзілетін бос аминқышқылдар пісіру кезіндегі меланоидин түзілу реакциясына қатысады.

Ашу кезінде ашытқы қосылған қамырда протеолиз ашытқысыз қамырға қарағанда қарқынды жүреді. Бұл ашытқы клеткаларында болатын глютатион (әсіресе, ұзақ уақыт немесе қолайсыз жағдайда сақталған престелген ашытқыда) ұн протеиназа активаторы болады да, оны қоршаған ортаға бөліп шығарумен түсіндіріледі. Ашып жатқан қамырда протеолиз глютатион бөлмейтін ашытқыларда да белсенді бола алады. Бұл ашытқылардың қамырдағы тотықтырғыш-тотықсыздандырғыш потенциалының өзгерумен түсіндіріледі.

Осындай жағдайда қамырда ұнның протеиназасы белсенді болып, ақуыздың ферменттерге ұшырауы жоғарылайды.

Қамырдағы протеолиз деңгейі ұнның күшіне және басқа да факторларға байланысты белгілі бір шектен аспау керек. Әлсіз ұннан иленген қамырда протеолиздің қарқынды жүру нәтижесінен тұрақсыз ақуыздары кері агрегацияланады, қамырдағы ақуыздардың пептидтелінуі мен ісінуінің шексіз жүруіне әкеп соғады. Соның нәтижесінен қамырдың сұйық фазасының бөлігі өсіп, консистенциясы нашарлап, домалақтағыш, созғыш машинаның жұмысын қиындатады. Жетілдіру, пісіру кезінде қамыр дайындамалары жайылып, қалыптағы нандардың көлемі кішкентай, домалақ нандар жайылғыш болады.

Осыған байланысты күші бойынша әлсіз, тіпті орташа ұн қамырында протеолизді тежеу қажет етіледі. Қамырдың ашуы кезіндегі протеолизді тежеудің тиімді әдісі ретінде тотықтырғыш әсері бар жақсартқыштарды қолдануға болады.

Ашытпада және қамырда протеолизді белгілі ас тұзы арқылы тежеуге болады.

Желімшесі әлсіз ұндарды қайта өңдегенде, қамырдың ашуы кезіндегі протеолизді төмендету үшін технологиялар, әдістер, құралдар және басқа да шаралар қолданылуы тиіс.