9.3. Сақтау кезіндегі нан сапасының өзгеруі

Жоғарыда айтылғандай, нан-бөлішке өнімдерін суытудың бірінші сағатында өнім қабығының температурасы төмендейді, ылғалдылығы 0-ден 15-16% дейін жоғарылайды. Қабығы жұмсақ және созылмалы болады. Нан жұмсағы қабығына қарағанда баяу суиды.

Нан жұмсағының ортаңғы қабаттары пештен шыққаннан кейін алғашқы үш сағатта температурасы 50-60^оС төмен болмайды және онда бірнеше процестер жүреді.

МТӨТУ және БОНӨҒЗИ жұмыстарында көрсетілгендей, қара бидай нанының жұмсағында, піскеннен кейінгі алғашқы екі сағатында, 60^оС дейін суытқанда нан жұмсағында қанттар, декстриндер және суда еритін көмірсулардың мөлшерінің жоғарылау нәтижесінде крахмалдың қышқылдық гидрлизі жүреді.

Нан-бөлішке өнімдерінің сапасын сақтау үшін қазіргі кезде нанды қапталған күйінде сақтау әдісі кеңінен таралғаны жоғарыда айтылды.

Сақтау кезінде әсіресе, қапталған күйінде сақтау мерзімі ұзартылған өнімдерді сақтау барысында ішінде және сыртында жекелеген микроорганизмдердің дамуы салдарынан өнім сапасының нашарлауы мүмкін. Өнімнің сапасының осылай нашарлауын нан «ауруы» деп атау қабылданған. Нанның неғұрлым тараған «ауруларына» көгеруі және картоп «ауруы» жатады.

Нан-бөлішке өнімдерінің микробиологиялық бұзылу себептері және олардың микробиологиялық төзімділігін жоғарылату жолдары 12 тарауда келтірілген.

9.3.1. Нанның ескіруі

Әдеттегі температурада (15-25^оС) нанды сақтау барысында шамамен 10-12 сағаттан кейін нанның ескіру белгілері пайда болады, ол нанды сақтау мерзімінің ұзақтылығы жоғарылаған сайын күшейе береді.

Тұтынушылар нанның ескіру немесе балғындық деңгейін нанның мынадай қасиеттерінің өзгеруі бойынша органалептикалық түрде анықтауы мүмкін:

1. Нан жұмсағының реологиялық қасиеті: жұмсақ, жеңіл сығымдалатын, жұмсағы үгітілмейтін балғын нанды сақтау барысында аса «қатты» бола бастайды, сығымдалмайтын және үгітілгіш нан қасиеттерінің түріне иеленеді.

2. Нан қабығының реологиялық қасиеттері: қабығы тегіс, қатты және морт балғын нанды сақтау барысында жұмсақ, икемді, кейде әжім күйдегі нан қасиеттерінің түріне иеленеді.

3. Хош иісі және дәмі: балғын нанның айқын тартымды хош иісі және дәмі сақтау барысында жоғала бастайды. Ұзақ уақыт сақтау барысында нан балғындыққа тән емес ескірген дәм мен хош иісті қасиеті бар нанға айналады.

Дегенмен, тұтынушылар нанның ескіру деңгейін бағалау барысында, бүтін нанның, кейде жұмсақ ортасының реологиялық қасиетін органолептикалық анықтау нәтижесіне ғана қол жеткізе алады.

Мысалы, нан қабығының реологиялық қасиеттерінің өзгеруі – оның тек ылғалдылығының өзгеруімен байланысты. Катц тәжірибе жүзінде пісіргеннен кейін бірден наннан бөлініп алынған қабықты оның ылғалдылығының жоғарылауына жол бермейтін жағдайда сақтау барысында, 20 жыл ішінде сақтағанда өзінің реологиялық қасиеттерін толық сақтайтынын көрсеткен. Нанның ескіру процестеріне тән нан жұмсағының реологиялық қасиеттерінің өзгеруі – оның ылғалдылығының өзгеруіне жол бермейтін жағдайларда іске асырылады.

Нанды сақтау барысында нанның дәмі мен хош иісі - нан жұмсағының реологиялық қасиеттерінің өзгеруімен бірге жүреді.

Нанды сақтау барысында, балғын нанға тән дәмі мен әсіресе хош иістің жоғалуы - ұшқыш заттардың жоғалуы, сондай-ақ оның нан жұмсағы компоненттерінің байланысуымен түсіндіріледі. Сонымен қатар хош иіс түзуші заттардың жекелеген компоненттерінің баяу тотығу процестері де белгілі рөл атқаруы мүмкін.

Нан қабығының хош иістік және дәмдік заттары – пісіру кезінде нанның қабығында болатын меланоидин процесімен негізделеді.

Қабықтың хош иістік және дәмдік заттарының бөлігі пісіру процесінде ғана емес сақтау барысында да жұмсақ ортаға қарай ауысады.

1968 жылы МТӨТИ-да бидай ұнына жасалған нанды сақтау барысындағы, нан жұмсағы және нан қабығындағы биосульфид байланыстырушы заттар құрамының өзгеруін зерттеді.

Биосульфид байланыстырушы заттар құрамы – нандағы хош иіс түзуші заттарды анықтауға арналған Р. Р. Токарев және В. Л. Кретович жетекшілігімен әзірленген әдіс бойынша анықталды және 100 г қабық немесе жұмсаққа есептегенде – 0,1 н иод ерітіндісімен миллиметр мәнімен есептелді.

Хош иіс түзуші биосульфид баланыстырушы заттардың құрамы анықталды. Нан жұмсағымен салыстырғанда, нан қабығында хош иіс түзуші заттар құрамы айтарлықтай жоғары деңгейде болады және сақтау процесі барысында бұл көрсеткіш төмендейді. Бұл нан қабығынан хош иіс түзуші заттардың қоршаған ортаға ұшуымен, сондай-ақ олардың нан жұмсағына диффузиялануымен түсіндіріледі. Осының салдарынан пісіруден кейінгі 20 сағат ішінде нан жұмсағындағы хош иіс түзуші заттар құрамы айтарлықтай жоғарылайды. Сондықтан осы заттардың құрамы нанның қабығы астындағы нан жұмсағы бөлігінде, оның орталық бөлігімен салыстырғанда жоғары мөлшерде болады.

Нанды сақтау процесі барысында (пісіргеннен кейін 21-120 сағат уақыт мерзімінде) хош иіс түзуші заттар құрамы нан жұмсағында да біртіндеп төмендей бастайды. Мүмкін нанды ұзақ уақыт сақтау барысында, хош иіс түзуші заттардың белгісіз бір химиялық айналу реакциялары немесе олардың байланысуына алып келетін физикалық-химиялық процестердің жүруі мүмкін, әрі осы процестердің салдарынан қарапайым әдістермен анықтауға тиімсіз және хош иіс түзуші заттардың жоғалуына алып келетін процестер жүруі мүмкін деген болжамдар айтылуда.

Осы көзқарас тұрғысынан алып қарастырғанда, 1995 жылы американдық зерттеуші Шоч (крахмал зерттеу бағытындағы маман) ұсынған жаңалық үлкен қызығушылық тудырды. Ол герметикалық тығындалған банкілердегі консервіленген бидай нанының қасиеттерін зерттеді. Сақталу мерзімі 2 жылдық банкіні ашу барысында банкідегі нанда, жаңадан пісірілген нанға тән хош иіс белгісі мүлде болмаған. Тек шамамен нан рецептурасына енгізілген ашыған май тәрізді иіс сезілген. Осы партиядағы консервіленген нанның басқа бір банкасын «жаңарту» мақсатында қайнаған сумен қыздыру жүргізілген. Осы банкіні ашқанда күтпеген нәтиже берген. Екіжылдық сақтау мерзімі бар қыздыру арқылы жаңартылған нанның хош иісі, жаңадан пісірілген нанның хош иісіндегідей жеткілікті, айқын жағымды хош иіске иеленген. Сол мезеттен бастап Шочта мынадай сұрақтар туындайды, ұзақ уақыттық сақталу процесі барысында хош иіс түзуші заттар қайда кеткен және олар жаңартылғаннан кейін қайдан пайда болды.

Шоч мынадай тұжырымды назарға алады: нанның хош иіс түзуші заттары – нан жұмсағындағы амилазаның спираль тәріздес сызықтық тізбекті түзілістері мен «қоршалып алынады», бұл өз кезегінде хош иіс түзуші қасиеттен айырылуға алып келеді. Жаңартылу барысында нанды қайта қыздыру осы спираль тәріздес түзілімдерді бұзып, хош иіс беруші заттарды бөледі. Әрине, бұл тәжірибелік дәлел элементтері жоқ өте қарапайым гипотетикалық тұжырым.

А. Ахерман және Х. Нойк 1976 жылы әдеттегі әдіспен пісірілген және пісіргеннен кейін 10 тәулік бойы 19-24^оС температурада сақталынған, салыстырмалы тығыздығы 40-70^оС, жоғары сұрыпты бидай ұнынан дайындалған батонның хош иісі және дәмінің өзгеруіне арналған зерттеу қорытындыларын жариялады. Мұнда кебу салдарынан батон массасы 15%-ға төмендеген. Әрине, осы уақыт мерзімі ішінде батондар жаңадан пісірілген өнімге тән хош иіс пен дәмдік қасиеттерінен айрылған және ескірген нанға тән дәм және иісті иеленген.

Өнімнің хош иісі және дәмін негіздейтін жекелеген топтар және заттардың (спирт, қышқыл және т.б) жалпы өнім массасында, қабығында, жұмсағында ауысуы және ұшуының кинетикасы зерттеледі.

Тәжірибелік мәліметтер негізінде, авторлар сақтау барысындағы батонның хош иісі мен дәмінің өзгеруі негізінен мынадай құбылыстарға негізделген деген тұжырымға келді:

1. Хош иіс түзуші және жекелеген дәм түзуші заттардың ұшуы; 10-күндік сақтау процесі барысында жаңадан пісірілген өнім құрамымен салыстырғанда осы заттардың құрамы 50%-ға ұшқан;

2. Жекелеген хош иіс және дәм түзуші заттардың нан қабығынан жұмсағына қарай диффузиялануы;

3. Жекелеген хош иіс түзуші заттардың тотықтырғыштық өзгерістері; авторлар осындай өзгерістер мысалы ретінде ауаның оттегімен тотығуын келтіреді: ацетонның капрон қышқылының түзілуімен диацетил немесе n-гексанолға тотығуы;

4. Нан өнімдерінің крахмал және ақуыздарымен хош иіс түзуші заттардың адсорбциялануы.

Нанды сақтау барысындағы нан өнімдерінің хош иісті жоғалтуының негізгі себептері – олардың ұшуы және крахмал және өнім ақуыздарымен адсорбциялануы.

Ескірген өнімде арнайы дәм мен иістің пайда болуы, нанда қалған және оған адсорбцияланған хош иіс түзуші заттардың өзара әрекеттесуі және тотықтырушы процестермен байланысты болуы мүмкін.

Нанның ескіру процесінің мәні

Нанның ескіру процесінің мәні 100 жылдан астам уақыт ішінде зерттелуіне қарамастан, осы процестің мәні және механизмін түсіну әлі де болса жеткіліксіз.

Көптеген нан тұтынушылардың пікірінше, нанның ескіруі оның кебу процесінің нәтижесі болып табылады деп есептейді. Дегенмен, сонау 1853 жылы С. С. Буссенго ылғалдың жоғалуы болмайтын жағдайларда да нанның ескіретінін анықтаған. Нанның ескіруі ылғалдың жоғалуымен байланысты емес деген ұғым ескірген нанның жаңаруы - пеште нанды қайта қыздыру ісімен дәлеледенуде. Мұнда нан ылғалдың қосымша мөлшерін жоғалтады, дегенмен, нан жұмсағы, балғын нан жұмсағына тән құрылыс-механикалық қасиеттерді қайта қалпына келтіреді. Жоғарыда айтылғандай, нанның ескіру процесіне тән айрықша белгі – нан жұмсағының реологиялық қасиеттерінің өзгеруі. Нанның ескіруі кезінде нан жұмсағының сығымдылығы және икемділгі төмендейді және оның үгітілгіштігі жоғарылайды. Дегенмен, бұл өзгерістер ескіруді тудыратын себептер емес, процестің салдары болып табылады.

Нанның ескіруі барысында, нан жұмсағының микроқұрылымында да белгілі бір өзгерістердің жүретіндігі анықталған.

Нан жұмсағы құрылымына кеуек аралық қабырғалармен шектелген кеуектің болуы тән. Нан жұмсағындағы кеуек аралық қабырғаларды микроскоппен зерттеу барысында, олардың пісіру барысындағы (желімше) жаппай ұйыған (коагулацияланған) ақуыз массасынан тұратындығы, олардың ішкі қабырғасы ісінген, жекелей клейстерленген крахмал түйіршіктерімен шоғырланғандығы көрсетілген. Бұл крахмал түйіршіктері кеуек қабырғасында аздап алға шығарылған, олардың жазықтығына параллель орналасқан және жан-жағына ұйыған ақуыз массасымен қоршалған.

Сонымен өнім жұмсағының кеуекті қаңқасының үздіксіз фазасын – оралған ақуыз массасы құрайды. Жаңа нандағы крахмал түйіршіктері - өзінің барлық беткі қабаты бойынша ұйыған ақуыз массасына тығыз жанасып тұрады, сондықтан олардың арасында көзге көрінерлік нақты шекара болмайды.

Ескірген нан жұмсағында – клейстерленген крахмал түйіршіктері айқын көрінеді, себебі олардың беткі қабаттарының бөлігі арасында жұқа ауалы қабат түзіледі. Нан кеуектілігі жоғары болған сайын, крахмал түйіршіктері көлемінің кішіреюін негіздейтін ауа қабаты айқын көрінеді.

Кеуек аралық қабырға бөлігінің ақуыздық құрылымындағы қандай да бір өзгерістер микроскопиялық әдіспен анықталмайды.

Нан жұмсағындағы кеуек қабырғаларының микроқұрылымындағы жоғарыда аталған өзгерістер, яғни өлшемі кішірейген крахмал түйіршіктері көлемінің кішіреюі – нанның ескіру процестерін тудыратын негізгі себептердің бірі емес, ескіру процесінің салдары болып табылады. Көптеген зерттеу мәліметтерінде айтылғандай, нанның ескіруі кезінде нан жұмсағының ісіну және суды сіңіру қабілеттері, сондай-ақ коллоид және жұмсақтағы басқа заттардың сулы ерітіндіге ауысу қабілеттілігі нашарлайды. Сонымен қатар суда еритін заттардың жалпы мөлшері және нан жұмсағындағы крахмалдың суда ерігіштігі төмендейді.

Катц тәжірбиелерін негізге ала отырып ,наның ескіру барысындағы нан жұмсағы крахмалының ерігіштігінің төмендеуі нәтижесінде жүреді деп есептелген. Дегенмен, соңғы жүргізілген зерттеулер көрсеткендей, нан жұмсағы жағдайында, ескіру барысында төмендейтін крахмалдың еритін бөлігі – негізінен амилопектиннен құралған.

А. В. Думанский және А. Г. Кульман жүргізген жұмыс қорытындыларында, наның ескіру процесі барысындағы нан жұмсағының суды коллоидты түрде байланыстыру қабілетінің төмендейтінін көрсеткен.

Нан жұмсағының ісіну және ылғалды байланыстыру және суда еру қабілеттілігінің төмендеуі нәтижесінде ұсақталған жұмсақтағы сулы ерітіндінің тұтқырлығы төмендейді және олардың сүзілу жылдамдығы жоғарылайды. Нан жұмсағының гидрофильдік қасиеттерінің өзгеруі тікелей оның құрылымдық-механикалық қасиеттеріне әсерін тигізеді. Дегенмен бұл өзгерістер – нанның ескіру құбылысын тудыратын негізгі себептердің бірі емес, ал сол құбылысты тудыратын процестердің салдары болып табылады.

Сонда нанның ескіру процесінің негізгі себебі неде деген сұрақ туындайды.

Линде нанның ескіруін жұмсақ орта крахмалының ретроградациялануы жөніндегі ұғыммен байланыстырады.

ПҚД-да крахмал клейстиризацияланады әрі мұнда ұйығыш ақуыз заттармен бөлінетін суды сіңіреді. Осының салдарынан крахмал негізгі кристалдық түрден өзгерген, айтарлықтай деңгейде аморфтық жағдайға ауысады. Ол ПҚД-да ұйыған ақуыздар мен бөлінетін судың айтарлықтай бөлігін өзіне сіңіріп алады.

Пісірілген нанды сақтау барысында крахмал ретроградациясы, яғни крахмалдың қайтадан пісіруге дейінгі крахмалдың қамырдағы күйіне жақын кристалдық күйге ауысуы жүреді. Мұнда крахмал құрылымы тығыздалады, оның ерігіштігі төмендейді және клейстеризациялану барысында сіңірілген ылғал бөлінеді. Крахмалдың ретроградациялануы барысында бөлінетін ылғал нан жұмсағы ақуыздарымен қабылданады деп есептелінеді.

Нан жұмсағы крахмалының ретроградациялануы туралы ұғым – ескіру процесінің негізгі себебі ретінде, кейінірек Катц және оның қызметкерлерімен бірқатар зерттеу нәтижелері арқылы дамытылып, тәжірибе жүзінде нақтыланды. Зерттеудің рентгеноспектрографиялық әдісін қолдана отырып, Катц пісіру және нанды сақтау процесі барысындағы крхмалдың өзгеруін зерттеді.

Ұнның және дәннің негізгі крахмалы – крахмал түйіршіктерінің кристалдық құрылымына тән рентгеноспектр әсерін береді (рентгеноспектр А). Бұл рентгеноспектр пісірер алдындағы қамырда өзгеріссіз күйде сақталады. Нанды пісіру барысында крахмал бөлігі клейстеризацияланады. Қамырда крахмалдың толық клейстерелизациялануына қажетті судың жеткіліксіз мөлшеріне негізделген клейстерелизациялаудың бірінші кезеңі басталады. Сондықтан нан жұмсағы V рентгеноспектр береді, ол қамырдағы А рентгеноспектрі және негізгі (бұрынғы) крахмалдан ерекшеленеді. Рентгеноспектр – крахмалдың аморфтық жағдайының элементтерімен бірге сипатталуын қарастырады. Дегенмен, нан жұмсағының клейстерленген крахмалының кристалдық құрылымы - пісіру алдындағы ұн және қамыр құрамында болатын крахмалдың кристалдық құрылымынан ерекшеленеді.

Ескірген нан жұмсағы жаңа В рентгеносепктрін береді, ол өз кезегінде А және V рентгеноспектрлерінің элементтерінен құралады. Наннның ескіруі жоғары болған сайын, В және А спектрі сипатына едәуір жақын болады.

Ескірген нан жұмсағында байқалатын В рентгеноспектрін Катц крахмал ретроградациялануының спектрі деп атайды.

Катц еңбектері бойынша, нан жұмсағының крахмалы – оның екі α және β-формалаларының термодинамикалық теңсалмақты жүйесін құрайды. Крахмалдың α-формасы жаңадан пісірілген нанға, ал β-формасы ескірген нанға тән. Крахмалдың α-формасы 60^оС-тан жоғары температураға төзімді келеді, сондықтан осы температурада крхмалдың ретроградациялануы және нан жұмсағының ескіру процесі жүрмейді. Едәуір төмен температурада (-2^оС) ескірген нанға тән α-форманың β-формаға ауысуы байқалады.

Нан неғұрлым ұзақ сақталған сайын, крахмалдың α-формасының негізгі бөлігі β-формаға ауысады, нәтижесінде нанның ескіруі жоғарылайды.

Сонымен, Катц крахмал ретроградациясын α және β-формалардың өзара арақатынасының өзгерісі ретінде қарастырады.

Кейінірек жүргізілген ғылыми мәлімет еңбектерінде, ескіру барысындағы нан жұмсағындағы клейстерленген крахмалдың ретроградациясын оның құрылымдық элементтерінің агрегациялық процесі ретінде қарастырады. Амилаза молекуласының тізбегі олардың арасында түзілуі мүмкін сутекті немесе басқа көлденең байланыстармен, белгілі бір реттілікте болады. Бірқатар зерттеушілердің пікірінше, нан жұмсағы жағдайындағы крахмал ретроградациясындағы негізгі рөлді оның амилопектиндік фракциясы атқарады деп есептейді.

Мысалы, Шоч (1965 ж.) ескіру процесі барысында, нан жұмсағындағы құрылымдық-механикалық қасиеттерінің өзгеруі негізінен - крахмалдың амилопектиндік фракциясына негізделген деп есептейді.

Крахмалдың ретроградациясын жалпы қарастырғанда, крахмалдың амилоздық фракциясының тармақталған тізбегіне мынадай қасиеттер тән: арлық тізбектердің гидроксильдік топтары бойынша сутектік байланыстармен байланысуға және өзара тартылу тенденциясына ие және осы үрдістердің нәтижесінде сәйкес ассоциаттар түзілуі мүмкін. Крахмалдың ерітілген ерітіндісін ұзақ уақыт бойы сақтау барысында амилозаның жекелеген молекулаларының тізбектері өзара жақындасады, параллель түрде бағдарланады және әлдебір тығыз «шоғыр» күйінде жинақталады және ол ерітіндіде тұнба түрінде жинақталады.

Айрықша концентрленген жүйелерде, мысалы, қайнатылған крахмал пастасын суыту жағдайында амилоздық тізбектердің толық өзара бағдарлануға жағдайы болмайды және оған уақыт мерзімі де жеткіліксіз болады және олардың өзара жақындасуы жылдам жүреді, бірақ ұзындығы бойынша ретсіз бағдарланған тізбектер тек жекелеген бөліктері бойынша оларға жанасады. Осының нәтижесінде ассоциат торкөз құрылым түрінде түзіледі, әрі ол құрылымданған гельдің түзілуіне негіз болып табылады. Амилоздық тізбектерде осындай ассоциаттардың түзілуі – ретроградация процесі деп аталады.

Шоч амилоза ретроградациясы процесінің қайтымдылығын аса күрделі процесс ретінде қарастырады. Тұнбаға түскен ассоциаттар қайтадан ерітіндіге немесе құрылымданып ауысуы және тек 140-150^оС-қа қыздырғанда сұйық күйге ауысуы мүмкін.

Жалпы ылғалдылық мөлшері жоғары емес, әсіресе, бос күйде орналасқан ылғалы бар нан жұмсағын және қамырды қыздыру барысында, торкөзді құрылымды ассоциаттардың түзілуімен крахмалдың амилоздық фракциясы ретроградациялануы жоғарыда сипатталған екінші форма бойынша жүреді.

Крахмалдың тармақталған амилопектиндік фракциясына қатысты мәселе төңірегін талдар болсақ, бұл жағдайда толық молекулааралық ассоциатардың түзілуі жүреді деп тұжырымдауға болмайды. Дегенмен, концентрленген ерітінділерде крахмалдың амилопектиндік фракциясы ретроградация типіндегі өзгерістерді өткеруі мүмкін, яғни жекелеген аралық тарамдар өзара жақындасады, тартылады, ассоцирленеді және өзара бағдарланған, жақындасқан тармақ «шоғыр» түріндегі едәуір жинақы түзіліс түзеді.

Пісіру, суыту және нанның ескіру процесіндегі крахмалдың және оның сызықтық және тармақталған фракцияларының өзгерісі жөнінде Шоч өз еңбектерінде мынадай мәліметтерді келтіреді.

Пісіру процесінде ПҚД-ын қыздыру барысында, крахмал түйіршіктері ылғалды сіңіре отырып, аздап ісінеді, олардың құрылымы жұмсарады және амилаза молекулаларының тізбектері, амилопектин және оның тармақтарының өзара реттік орналасуы жоғалады. Бұл өз кезегінде жоғарыда аталған крахмалмен олардың «кристалдық» құрылымының жоғалуына алып келеді. Шочтың пікірінше, крахмал ісінген кезде амилоздық тізбектің бір бөлігі ерітіндіге өтеді және осы түрде ПҚД-ы жұмсағының сұйық фазасына сіңіріледі. Пісіру кезінде ісінген крахмал түйіршіктерінің амилопектиндік тізбек тармақтары өзара ретсіз орналасады.

Пісірілген наның суу процесі барысында, нан жұмсағының сұйық фазасындағы амилазалық тізбектер ассоцирленеді және ісінген крахмалдан тыс гельдің құрылымдық торын түзеді. Шочтың пікірінше бұл құрылымданған гель - жаңа суыған нан жұмсағына тән серпімділік қасиетін береді.

Ескірудің келесі процесінде, осы аталған ретроградирленген амилоздық тізбектер қатыспайды. Сонымен қатар нан жұмсағының ісінген крахмал түйіршіктеріндегі өзгерістер амилопектин молекуласының ретроградациялануына, ал дәлірек айтқанда, олардың тармақталуына сәйкес келеді.

Міне, осы өзгерістерге сүйене отырып, Шоч ескіру барысында нан жұмсағының құрылымдық-механикалық қасиеттерінің өзгеруінің біріншілік себебі – осы процеске негізделген деп есептейді, яғни мұнда амилопектинннің айрықша жинақы түзілімге айналуына нан жұмсағындағы ісінген крахмал дәндерінің көлемінің кішіреюіне, олардың қаттылығының жоғарылауына және сәйкесінше нан қаттылығының, үгітілуінің жоғарылауына алып келеді.

Шоч ескіру процесіндегі крахмалдың амилопектиндік фракцияларының өзгеруіндегі негізгі рөлін ескірген нанды қайта қыздыру барысында, оның балғындану тәжірбиесімен байланысты түсініктерге негіздеген.

Глюкоза қалдықтарының тізбектерінің ассоциясының беріктігі - амилозадағы сызықтық, ал амилопектинді тармақтықта - тізбектердің ұзындығына тәуелді болады. Ассоцирленген тізбек неғұрлым ұзын болса, ассоциат соғұрлым берік келеді. 500-2000 глюкоза қалдықтарынан тұратын амилаза молекуласының сызықтық тізбегінің ұзындығы, 20-30 глюкоза қалдығынан тұратын амилопектин тармақтарының ұзындығымен салыстырғанда, әлдеқайда бірнеше есе ұзын келеді. Сондықтан амилаза тізбегінің ассоциаттарын ретроградациялау үшін 140-150^оС температураға дейін қыздыру қажет.

Амилопектин молекуласы тармақтарының ассоцирленген тармақтары 50-60^оС температураға дейін қыздыру барысында, диссоцацияланады.

60^оС-тан жоғары температурада сақталған нан ескірмейді, ал осы температураға дейін қыздырылған ескірген наның жұмсағы «жаңаланады» - деген пікір Шочтың дәлелдеуі бойынша нанның ескіру процесіндегі негізгі рөл – амилопектин үлесіне тиесілі екендігінің нақты дәлелі осында.

Шочтың осы нанның ескіру мәні жөніндегі ұғымы жеткілікті дәрежедегі логикалық байламға негізделгендігін мойындау қажет.

Дегенмен, бұл ұғымдар бірқатар ескертулерді туындатады. Шоч нанның ескіруін қарастыра келе, тек крахмал түйіршіктері жөнінде, оны қоршаған байланыспаған күйдегі су қабаты жөнінде мәліметтер келтіреді. Шочтың анықтауы бойынша нан жұмсағы және қамырдың үздіксіз ақуыздық фазаларына тоғысқан крахмал түйіршіктері шамамен мүлде болмайды деген де түсінік бар.

Екінші ескерту мынаған негізделген, яғни пісіру және ескіру процесіндегі нан жұмсағы крахмалының өзгерісін сипаттайтын сызбаларда және пісіру барысында ісінген крахмал дәндері жөніндегі мәліметтер - тек қана амилопектин молекуласында жүретін өзгеріс ретінде қарастырылмайды. Амилоза крахмал түйіршігінен, оларды қоршаған сұйық фазаға сіңірілген элемент ретінде қарастырылады. Амилоза молекуласының бірқатар бөліктеріне қатысты мәселе шындыққа жақын. Дегенмен, бидай крахмалында амилоза тек 22% мөлшерде болады. Сондықтан амилозаның негізгі бөлігі – пісіру процесінен кейін де ісінген крахмал дәндерінде амилопектинмен бірге болады және нанның ескіруі барысындағы ретроградациялау процестеріне қатыспауы мүмкін.

Оствальд, А. Г. Кульман, В. Н. Назаров және басқа да зерттеушілердің пікірінше, нанның ескіруі пісіру процесінде клейстерленген крахмал синеризисі процесінен туындайды.

Гельдің синерезистік құбылысы – дисперстік фаза элементтерінің агрегациялық процесін қарастырады әрі осы процестің нәтижесінде бос дисперстік сұйық орта бөлінеді. Осыны негізге ала отырып, нанның ескіру процесіндегі крахмал синерезисі мен ретроградация құбылысының бір-біріне қарама-қарсылығының жоқ екенін айтуға болады. Синерезис құбылысы жақсы зерттелген және бұл құбылыс - клейстерленген крахмалдың сууы барысында гельдерде жүреді.

ПҚД-да крахмал түйіршіктерінің клейтеризациялану процесі - ісіну, жұмсару және жекелеген деформациялану секілді нан пісірудің алғашқы сатыларында жүреді. Қамырда толық клейстеризациялану үшін су жеткіліксіз деңгейде болады. Сондықтан да пісіру барысында нан жұмсағының ісінген крахмалында бос судың бөлінуімен жүретін синерезис құбылысы байқалмайды.

Ескіру процесіндегі ылғалдың крахмалдан нан жұмсағы ақуызына қарай ығысуы және оны қыздыру кезіндегі ескірген нанның жаңалануы байқалатын қарама-қарсы бағыттағы ылғалдың ауысуы мәліметтері ешбір тәжірибелік зерттеу деректерінде келтірілмеген. Осыған байланысты М. И. Княгиничевтің зерттеу мәліметтерінде жаңа, ескірген және қыздыру арқылы жаңаланған нандағы ПҚД-да және қамырдағы бос және байланысқан су қатынасы және байланысқан судың жекелеген түрлерінің жағдайы формалары арасындағы арақатынас қарастырылады. Ескіру процесіндегі нан жұмсағының ісінген крахмал түйіршіктерінің синерезис құбылысы нәтижесінде судың бөлінуін Княгиничев жоққа шығарады. Оның пікірінше, нанның ескіру барысында нан жұмсағы ақуыздарымен және крахмалдың микросаңылауларымен ұсталған су құрылымдық жағынан қайта құрылады және 5 су молекуласынан тұратын ассоциаттар түзіледі әрі олар кейінірек гексанолды тор түзеді. Бұл тор кейінірек төртбұрышты торшаға айналуы нәтижесінде немесе торшадағы саңылаулардың су молекулаларымен толуы нәтижесінде ас тығыздалған «қаптамаға» ауысуы мүмкін. Княгиничевтің пікірі бойынша, мұндай құрылымдалған тығыздалған су микросаңыраулардың қабырғаларымен бірге бірегей ретті құрылымдық жүйені құрайды әрі мұндай құрылымдық жүйе ескірген нанға тән болып келіп келеді. Қыздыру кезіндегі нанның жаңалануы барысында, мұндай құрылымданған су жүйесі – микросаңыраулардың қабырғаларын бұзады және жоғарғы полимер тізбегі – жаңа пісірілген тән нан қасиетіне ауысуы мүмкін. Княгиничевтің ұсынған нанның ескіруі кезіндегі су құрылымының өзгеруі жөніндегі мәліметтер әлі тәжірибе жүзінде нақтылануды талап етеді.

Нанның ескіруін зерттеуге байланысты зерттеу жұмыстарының көпшілігінде нан жұмсағының реологиялық қасиеттерінің өзгеруін крахмал күйінің өзгерістерімен байланыстырады.

Нан жұмсағының ақуыздық заттарына тек крахмалдың ретроградациялануы барысында, крахмалдан бөлінген ылғалды сіңіретін заттардың рөлі ғана қарастырылған. Нанның ескіруі барысында, нан жұмсағының ақуыз бөлігінде жүретін қандай да бір өзгерістерді тіркеу мүмкіндігі анықталмаған. Тек, нанда ақуыз мөлшері неғұрлым көп болса, соғұрлым оның ескіруінің баяу жүретіндігі айтылған.

Бірақ, егер осы ұйыған заттар нан жұмсағының құрылымдық кеңістіктікті үздіксіз фазасын құрайтын болғандықтан, ал крахмал түйіршіктері тек осы негізге енетіндіктен, нан жұмсағының реологиялық қасиеттерінің өзгеруі, оның ақуыз заттарының реологиялық қасиеттерінің өзгеруімен байланысты емес деу қиын болады.

МТӨТИ-да Р. Г. Рахманкулованың жүргізген зерттеу мәліметтерінде (1956-1957 ж.) бидай нанының ескіру процесі барысында, нан жұмсағының ақуыз бөлігінде мынадай өзгерістер жүреді: құрылымның тығыздалуы, гидратациялық және метилен көгі бояуын байланыстыратын қабілеттіліктің төмендеуіне алып келеді. Өзінің сипаты бойынша бұл өзгерістер ПҚД-дағы ақуыздың денатурациялану процесінде, бұл өзгерістер нан жұмсағының ақуыз бөлігінде жүреді, бірақ крахмал ретроградациясы жылдамдығымен салыстырғанда, бұл өзгерістер 5-6 есе төменгі көрсеткішпен жүреді. Егер ақуызбен салыстырғанда, крахмал үлесінің 5-6 есе жоғары екендігін ескерсек, онда әрине нанның ескіру процесіндегі негізгі рөл – крахмал өзгерістеріне негізделеді.

Бірқатар жұмыстарда, нанның ескіру процесі – нан жұмсағының ақуыз заттары да, крахмалы да қатысатын жоғары кристализациялану тұрғысынан қарастырылады.

Катцтың рентгеноскопиялық зерттеулері (1912-1934) және т.б зерттеулер бойынша, пісіру процесінде (жинақы, реттелген құрылымның жоғалуы, ал сәйкесінше кристалдық құрылымның жоғарылауы), ескіру («ретроградация» терминіне қатысты кристалдық және реттелген құрылымға қайта оралу) және ескірген нанның жаңаруы жағдайларында нан жұмсағы крахмалдарының кристалдық деңгейінің өзгеруі анықталады.

Крахмал құрылымында және крахмалдың кристалдық деңгейінде жүретін жоғарыда аталған өзгерістердің жылдамдығы және деңгейі айтарлықтай мөлшерде гель, нан және нан-бөлішке өнімдерінің ылғалдылығына тәуелді болатынын ескерген жөн.

Өнімдердің ылғалдылығы шекті мөлшерден аса төмен болғанда, ескіруді негіздейтін процестер жүрмейді. Сондықтан кепкен нан өнімдерінде ескіру мүлде байқалмайды, ал нан және бөлішке өнімдерімен салыстырғанда тоқаш өнімдерінің ескіру процестері бірнеше есе баяу жүреді.

Померанц нан өндірісінің ғылыми негіздеріне шолу жасай келе және нанның балғындығын сақтау жөніндегі мәселеге және осыған қатысты ұн және нан құрамындағы жекелеген компоненттердің мәнін ескере отырып, мынадай тұжырымға келді, яғни пісіруден кейін нан сақтау барысында крахмал және ақуыздардың өзгеру сипаты және рөлі және оларға липидтердің әсер етуімен қатар және осы өзгерістерге пентозандардың да рөлін жоғары бағалаған. Оның пікірінше суда еритін пентозандар крахмалдың амилопектиндік фракциясына әсер ете отырып, крахмалдың ретроградациялануы жылдамдығын төмендетеді. Померанц, сондай-ақ суда еритін пентозандар нан жұмсағы крахмалының амилопектиніне әсер еткендегідей осыған ұқсас әсерді амилозаға да көрсетеді деп есептейді. Пентозандар амилоза және амилопектинді «қармау» арқылы олардың ретроградациясын баяулатады, бұл өз кезегінде нанды сақтаудың бірінші сатысында олардың кристалдануын тежейді. Нанды сақтау барысындағы крахмалдың ретроградациялану процесі негізінен аимлопектинге негізделген.

Нанның балғындық немесе ескіру деңгейін анықтайтын әдістер

Нанның ескіру процесі және құбылысы тіпті, жүз жылдан бері зерттелуде. Осы кезең барысында нанның балғындық немесе ескіру деңгейін зерттейтін және анықтайтын көптеген әдістер жасалынып, қолданылған болатын.

Табиғаты бойынша әдістер, сондай-ақ олармен анықталатын қасиеттер және көрсеткіштер белгілі бір шартқа сәйкес жүргізілетін мынадай топтарға бөлінеді: