Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav Technologie Potravin TEXTURNÍ VLASTNOSTI CEREÁLNÍCH VÝROBKŮ

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav Technologie Potravin TEXTURNÍ VLASTNOSTI CEREÁLNÍCH VÝROBKŮ Bakalářská práce Vedoucí práce: Ing. Šárka Nedomová, Ph.D. Vypracoval: Martin Kadala Brno 2011

2 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou prácí na téma Texturní vlastnosti cereálních výrobku vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. Dne... Podpis diplomanta...

3 PODĚKOVÁNÍ Za odborné vedení při vypracování této bakalářské práce děkuji Ing. Šárce Nedomové, Ph.D.

4 ABSTRAKT Cílem této bakalářské práce bylo sestavení literární rešerše na téma texturní vlastnosti cereálních výrobků, konkrétně se zaměřením na problematiku fyzikálních vlastností těchto výrobku. Textura je komplexní pojem, který spojuje větší množství jednotlivých dílčích fyzikálních vlastností. Tyto vlastnosti jsou rozdílné v závislosti na druhu potraviny. Texturu tedy lze obecně označit za komplex struktury, reologických vlastností a dalších důležitých fyzikálních parametrů. Do jisté míry je také vnímána a popsána lidskými smysly, jedná se tedy i o senzorickou vlastnost. Stanovení texturních parametrů cereálních výrobků se tedy provádí jak pomocí instrumentálních metod, tak pomocí metod senzorické analýzy. Při instrumentálním hodnocení dochází k testování cereálního výrobku většinou pomocí mechanické síly, která má ve většině případech destruktivní charakter. Existuje celá řada měřících postupu a přístrojů, které se využívají na stanovení texturních parametrů cereálních výrobků. Jsou to například penetrometry, kompresimerty, zařízení na řezací a střihové testy a TPA-analýza. Tato práce se konkrétně zaměřila na problematiku stanovení jednotlivých texturních parametrů u komodit jako pšeničný chléb, rýžový chleb, bagety, stanovení tažnosti tortil, analýza křupavosti a měkkosti krutonů a v neposlední řadě aplikaci testu tvrdosti u sušenek. Klíčové slova: textura, cereální výrobky, měření textury, struktura.

5 ABSTRACT The aim of this Bachelor thesis is to put together a literary research on texture properties of cereal products; the thesis will specifically concentrate on the question of physical properties of the products. The texture is a complex concept which unites a larger number of particular physical properties. The properties are diverse if we take the dependence on the type of the product into consideration. Texture can be generally established as a complex of structure, rheological properties, and other important physical specifications. To a certain extent, it is also perceived and described by human senses; therefore there is also a sensory property. Determining the texture parameters of cereal products is made by both, instrumental methods and sensory-analysis methods. The cereal product is mostly tested with the mechanical force which is in most cases destructive in its character. There exists a large number of measure methods and instruments used when determining texture parameters of cereal products. They include, for example, penetrometers, devices for cutting and pattern tests and TPA analysis. The thesis focuses specifically on the problems with determining the particular texture parameters of commodities such as wheat bread, rice bread, and baguettes, determining the tensility of tortillas, the analysis of crunchiness and softness of croutons and the application of the test of hardness of biscuits. Key words: texture, cereal products, measuring of texture, structure.

6 OBSAH 1 ÚVOD CÍL PRÁCE LITERÁRNÍ PŘEHLED Historický vývoj stanovení textury Definice pojmu textura Popis texturních vlastností Využití cereálií Využití alternativních plodin a pseudocereálií v pekařském průmyslu Proso seté Pohanka setá Laskavec amarant Chemické složení obilovin Dělení cereálních výrobků Pekařské výrobky Chléb a běžné pečivo Jemné pečivo Cukrářské výrobky Trvanlivé pečivo Sušenky Oplatky Perníky Šlehané hmoty Suchary, preclíky, tyčinky Snack výrobky Těstoviny Texturní vlastnosti Mechanické vlastnosti Reologické vlastnosti těsta a výrobků z nich Reologické vlastnosti škrobu Síla a deformace Primární mechanické vlastnosti... 24

7 Tvrdost Přilnavost Viskozita Pružnost Soudržnost Sekundární mechanické vlastnosti Gumovitost Lámavost též i křehkost Žvýkatelnost Ostatní mechanické texturní vlastnosti Geometrické vlastnosti Zrnitost Uspořádání částic Povrchové vlastnosti Metody analýzy textury Senzorické hodnocení textury cereálních výrobků Základní postup zkoušky Aspekty senzorického hodnocení jakosti chleba Způsoby SA vybraných texturních charakteristik Instrumentální hodnocení texturních vlastností Penetrometr Kompresimetr Zařízení na střihové a řezací testy Warner - Bratzlerův přístroj Kramerova cela Mastikometr Texturní profil TPA Nepřímé metody objektivního hodnocení textury Textura cereálních výrobků Textura chleba Měření texturních vlastností chleba pomocí metody TPA Analýza texturních vlastností bílého chleba Vlivy působící na texturní vlastnosti chlebů Vliv zpracování těsta na texturu chleba... 43

8 Změny v textuře během skladování Možnosti zlepšení textury chleba Analýza texturních vlastností baget Analýza texturních vlastností kájeného chleba Porovnání texturních vlastností pšeničného a rýžového chleba Texturní vlastnosti tortil Texturní analýza krutonů Test tvrdosti sušenek ZÁVĚR SEZNAM LITERATURY SEZNAM OBRÁZKŮ SEZNAM TABULEK... 63

9 1 ÚVOD Rostlinná strava je spolu se živočišnou základem lidské výživy. Cereální výrobky obsahují velmi nezbytné živiny, které jsou nenahraditelné pro lidský organismus. Během staletí se však radikálně změnil způsob získávání a také zpracování této složky. Cereálie byly a jsou nadále nedílnou součástí lidského jídelníčku, jak v podobě neupravené, tak ve formě různých výrobků. Na ranném začátku civilizace člověk nejprve jen sbíral semena z planě rostoucích rostlin, kterými doplňoval masitou stravu. Dle archeologických nálezů lze dokázat, že již v dobách neolitu začal člověk tyhle plodiny pěstovat a využít pro svoji výživu. Postupem času se však naučil využívat a zpracovávat obiloviny nejrůznějším způsobem. Nejprve jako šrot, později kaši a nakonec i kynutý chléb. Cereálie velmi ovlivňují výživovou bilanci celosvětové populace. K velkým změnám ve zpracování cereálních výrobků dochází hlavně ve 20. století, kdy dochází ke koncentraci výroby a využívání nových technologií. Ke zlepšování kvality cereálních výrobků přispívá nejen zdokonalování stávajících a vyvíjení nových technologií, ale také široký sortiment potravinových doplňků, které zvyšují biologickou hodnotu. Velmi důležité jsou také přídatné látky, které urychlují výrobu a tím zvyšují ekonomickou efektivnost výrobku. Pekařská výroba je v dnešní době specializované potravinářské odvětví, kde převládá velkovýroba nad malovýrobou. Tento trend je zejména dán ekonomickou efektivností. Cereální výrobky, ve své široké škále výrobků, se konzumují na celém světě. Dají se využít jak pro výživu lidí, tak pro výživu hospodářských zvířat. Podle údajů FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations) dodávají obiloviny lidstvu téměř polovinu energetické hodnoty ve stravě a polovinu konzumovaných bílkovin. Dnešní konzumenti mnohem více než cenu výrobku posuzují jeho kvalitu a v posledních letech i nutriční hodnotu. Spotřebitel hodnotí kvalitu jako soubor senzorických znaků - nejčastěji, barvu, chuť, vůni a také strukturu. Tyto základní aspekty ho ovlivňují při koupi výrobků. 9

10 2 CÍL PRÁCE Cílem mé bakalářské práce bylo prostudování literatury týkající se problematiky fyzikálních vlastností cereálních výrobků a vypracovaní literární rešerše, z dostupné tuzemské i zahraniční literatury, se zaměřením na metody hodnocení texturních vlastností různých typů cereálních výrobků. 10

11 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Historický vývoj stanovení textury První odborné práce zaměřující se na texturu potravinářských výrobků, byly publikovány již koncem 19. a začátkem 20. stol. K hodnocení textury byly využívány jednoduché přístroje, které byly doplněny biochemickou analýzou a často základním senzorickým hodnocením (BOURNE, 1982). V roce 1955 Kamer navrhl klasifikovat organoleptickou kvalitu potravin ve shodě se smyslovými pocity, tedy takovými pocity, pomocí kterých lze rozlišovat jejich rozdílné atributy. Tyto znaky kvality rozdělil podle základních smyslových vjemů na vzhled, vůni a texturu, která je vnímaná hmatem a hmatovými receptory v ústech. Ze senzorického pohledu se tedy textura omezila na hmatový vjem a z pohledu fyziky na část reologie, která se zabývá pouze deformací. Pojem textura lze považovat za všeobecně přijatý pojem na označování vlastnosti potravin, které vyvolávají hmatový vjem, až od roku 1969 (KRKOŠKOVÁ, 1986). Následné zkoumání textury potravinářských výrobků bylo zaměřeno na eliminaci texturních defektů u ekonomicky významnějších potravinářských výrobků. Tento postup vedl k výzkumu, který se specializoval na jednotlivé komodity, ale vynechával souvislosti mezi jednotlivými skupinami produktů. Výsledkem bylo vytvoření vzájemně nekompatibilního systému a to vedlo ke špatné definici textury (SZCZESNIAK, 2002). Textura je pojem, který se užívá k vyhodnocení potravinářských výrobků, je to celek vlastností dané potraviny, který je vnímán prostřednictvím chuťových, hmatových a zrakových vjemů. K hodnocení jsou využívány pojmy jako hrubost, hladkost, zrnitost. K popisu povrchových texturních vlastností nejčastěji využíváme výrazy jako hladkost, hrubost, lepkavost, lesk. Mezi nejdůležitější ukazatele texturní kvality řadíme pružnost a křehkost, které ovlivňují vlastnosti dané potraviny nejvíce (SAMUEL et al.,1962). Nyní se na texturu nenahlíží jako na absenci defektů, spíš jako na pozitivní a kvalitativní ukazatel jakosti vyjadřující čerstvost a správné zvládnutí výrobní technologie (SZCZESNIAK, 2002). 11

12 3.2 Definice pojmu textura Textura je jedna z nejdůležitějších složek charakteristiky v určování a definování kvality zemědělských výrobků (HUTCHINGS et al., 1988). Většina potravin vytváří složitý komplex, kde jedna vlastnost ovlivňuje druhou. Textura je psychofyzikální veličina. Mezi jednotlivými složkami existuje přímý vztah mezi chemickým složením a fyzikálními vlastnostmi. Studium textury lze tedy rozdělit na dvě důležité a vzájemně odlišné oblasti: studium mikrostruktury a makrostruktury, studium deformace a tahových vlastností. Textura potraviny je důležitý atribut kvality, a z tohoto důvodu je nutno jej hodnotit. V mnohých případech je textura pro spotřebitele důležitější než barva a aroma výrobku. Studium a následné poznání textury a jejich vlastností má velmi důležitou roli, a to hned z několika důvodů (KRKOŠKOVÁ, 1986): při určení chování a změny textury během zpracování potravin a skladování, při určení mechanického chování potraviny během konzumace, při vyhodnocení odolnosti produktu proti mechanickému účinku Popis texturních vlastností Textura potravin zahrnuje všechny mechanické, geometrické a ostatní vlastnosti výrobku, které jsou vnímané prostřednictvím mechanických, hmatových, případně zrakových a sluhových receptorů (BUŇKA et al., 2008). Textura je též komplexní pojem, ve kterém je zahrnuto větší množství dílčích fyzikálních atributů v závislosti na druhu potraviny nebo způsobu jejího zpracování. Pojem textura lze obecně považovat za komplex struktury a reologických vlastností (ADAM et al., 1988). Při výše zmíněné definici textury lze vyjmenovat důležité skutečnosti a to, že textura (SZCZESNIAK, 2002): je to senzorická vlastnost, která je vnímána a popsána výhradně lidskými smysly. Instrumentálními metodami testování textury lze analyzovat a určit pouze specifické fyzikální parametry, 12

13 je mutli - parametrový atribut, nejedná se tedy pouze o dílčí vlastnosti jako je křehkost, tažnost, žvýkatelnost, je odvozena ze struktury potraviny, na jejím určení se podílí několik lidských smyslů, mezi hlavní řadíme smysly dotyku a tlaku. Mezi základní texturní vlastnosti patří (KRKOŠKOVÁ, 1986): konzistence, která je aspektem textury související se složením a deformací, zahrnuje reologické vlastnosti produktu, tvrdost, která je definována jako odolnost proti deformaci, pevnost, která je identická s tvrdostí, ale někdy je používána na vyjádření schopností látky odolat deformaci vlivem vlastní hmotnosti, lepkavost, je povrchová vlastnost, která je ve vztahu k přilnavosti mezi materiálem a sousedícím povrchem, Existuje ještě velmi široká paleta pestrých výrazů a slov, kterými se dají popsat texturní vlastnosti potravinářských výrobků. Jsou to např.: hustý, drobivý, křupavý, mazlavý, šťavnatý, křehký, moučný, vločkovitý a mnoho jiných. Většina těchto pojmů však nemá přesný fyzikální smysl, a tedy nejdou vyjádřit v objektivních parametrech. Potraviny jsou ve fyzikálním smyslu pravá tělesa, která mají základní reologické vlastnosti jako je: pružnost, viskozita, plastičnost. Ve smyslu reologie je možno potraviny definovat takto (NEUMANN et al., 1990): kapalné potraviny mléko, pivo, ovocné šťávy, potraviny s buňkovou strukturou ovoce, zelenina, potraviny s gelovou strukturou marmelády, sýry, potraviny s vláknitou strukturou maso a masné výrobky, plastické potraviny máslo, margaríny, komplexní potraviny chléb. 13

14 3.3 Využití cereálií Obiloviny podle botanického tříděn řadíme mezi trávy (Gramineae). Téměř všechny druhy obilovin náleží do čeledi Lipnicovité (Poaceae). Jedinou výjimku zde tvoří pohanka, která patří do čeledi rdesnovité (Polygonaceae) (KUČEROVÁ, 2008). Obiloviny můžeme rozdělit pomocí biologických vlastností, znaků a náročnosti na prostředí do dvou základních skupin. Do první skupiny řadíme pšenici, ječmen, žito, oves a tritikále. Do druhé skupiny zařazujeme kukuřici, rýži, čirok, proso, mohár a čumíza (PRUGAR et al., 2008) Využití alternativních plodin a pseudocereálií v pekařském průmyslu Alternativní plodiny jsou skupinou rostlin, která se hodí k využití stejně jako současně používané druhy obilovin a jsou považovány za uvědomělou alternativu obilovin. Jejich návrat byl podmíněn hlavně hledáním cest ke zdravé výživě. Jsou alternativou k intenzivně pěstovaným plodinám. Do skupiny alternativních obilovin řadíme druhy, které byly dříve pěstovány, ale které byly z různých důvodů omezeny, popřípadě potlačeny. Hlavními důvody omezení pěstování těchto rostlin byly hlavně nízké výnosy, slabá prošlechtěnost a změny stravovacích nároků obyvatel. K nejvýznamnějším alternativním obilovinám patří proso seté (Panicum miliaceum L.) a pšenice špalda (Triricum spelta L.). Dále k nim řadíme okrýž, křibici a bér vlašský. Spadá sem i skupina tzv. pseudocereálií. Je to skupina rostlin, která nepatří dle botanického dělení do čeledi lipnicovitých (Poaceae) jako obiloviny. Jejich využití a zpracování je však velmi podobné jako u obilovin. Do skupiny pseudocereálie jsou řazeny amarant (Amaranthus sp), quinoa a pohanka (Fagopyrum). Skupina pseudocereálií není přesně definována. V obecném smyslu je to však skupina rostlin, jejíchž semena obsahují dominantní množství škrobu, čímž se dají využít jako alternativní náhrada chlebového obilí (PRUGAR et al., 2008) Proso seté Proso seté (Panicum miliaceum L.) patří spolu s pšenicí a ječmenem mezi nejstarší člověkem využívané obiloviny. Podle botanického třídění řadíme proso do čeledi lipnicovitých (Poaceae), podobně jako pšenici. Proso je velmi dobře stravitelné a má 14

15 ideální poměr živin, který se blíží k doporučenému poměru bílkovin, tuků a sacharidů. Hlavním mlynárenským výrobkem jsou jáhly, dále prosévaná mouka, krupice a velmi oblíbené vločky (PRUGAR et al., 2008) Pohanka setá Pohanka setá (Fagopyrum esculentum Moench.) patří k nejmladším plodinám v Evropě. Původ pohanky je v Číně. Pohanka setá je potenciálně vhodným komponentem pro zdravé a funkční potraviny, protože její nutriční hodnota je velmi vysoká a má průkazné pozitivní účinky na zdraví člověka. Mezi tyto účinky patří hlavně snižování hladiny krevního cholesterolu a navíc působí proti vysokému tlaku. Využítí pohanky spočívá především ve výrobě kaší, dále jako přídavek do RTE cereálních přesnídávek a snack výrobků. Pohanka je velmi perspektivní, její využití se neustále zvyšuje (PRUGAR et al., 2008) Laskavec amarant Laskavec (amaranthus) patří mezi nejstarší kulturní plodiny. Pěstování amarantu je doloženo již u starých Aztéků a Inků. Největší využití nespočívá ve zpracovávání na samostatné pekařské výrobky, používá se hlavně jako součást při výrobě chleba, pečiva, snacků, těstovin či cereálních přesnídávek (PRUGAR et al., 2008). 3.4 Chemické složení obilovin Nejvíce zastoupenými složkami obilných zrn jsou sacharidy a bílkoviny. Tyto látky vytváří přírodní polymery složením z jednoduchých molekul, které jsou základní stavební složkou polymerů. U bílkovin jsou to aminokyseliny a u sacharidů jsou to molekuly monosacharidů. Dalšími složkami, které se vyskytují v zrnu obilovin, jsou lipidy, minerální látky a ve velmi malém množství také vitamíny a barviva (PŘÍHODA et al., 2003). Lepek je dominantní složkou pšenice, je to bílkovina, která je složena z gliadinu a gluteinu. Gliadin je nositelem tažnosti a glutein pružnosti a bobtnavosti, což jsou velmi důležité technologické ukazatele při výrobě pšeničného pečiva. Negativní účinek lepku spočívá v tom, že u menší části lidské populace vyvolává trávící nemoc celiakii (KUČEROVÁ, 2008). Mezi nejdůležitější složky řadíme sacharidy, jelikož právě ty nejvíce ovlivňují technologické vlastnosti budoucího výrobku. Také jsou nejvíce zastoupenou složkou v zrnu obilovin. Sacharidy v obilkách 15

16 rozdělujeme na tři základní skupiny a to monosacharidy, oligosacharidy a polysacharidy. Monosacharidy jsou základní stavební látky oligosacharidů a polysachridů. Volně se v obilkách téměř nevyskytují, pouze v klíčku zaznamenáváme nepatrné množství těchto látek. Jejich základem je uhlíkatý řetězec tvořený nejčastěji pěti nebo šesti atomy uhlíku. Systematicky je zařazujeme mezi polyhydroxyaldehydy (aldosy) a polyhydroxyketony (ketosy). Oligosacharidy jsou tvořeny jednotlivými molekulami monosacharidů, které jsou navzájem propojeny glykosidickými vazbami. Právě tyto vazby mají velký vliv na chemické a fyzikální vlastnosti polysacharidu, především rozpustnost ve vodě. Polysacharidy jsou z technologického hlediska vedle bílkovin nejvýznamnější skupinou polymerů obilovin. Jednotlivé makromolekuly jsou často tvořeny pouze jedním typem, méně často dvěma typy monosacharidů. Biochemická role polysacharidů, oproti roli bílkovin, je omezena jen na zásobní a stavební funkci. Typický představitel zásobního polysacharidu v rostlinné říši je škrob. Zástupci stavebních polysacharidů jsou např. celulosa, hemicelulosa, lignin. Jsou to strukturní polysacharidy, které tvoří základ buněčných stěn rostlin, vytváří tedy jejich skelet. Jejich společným znakem je nerozpustnost ve vodě. Polysacharidy obilných zrn dělíme zpravidla na škrob a skupinu neškrobových polysacharidů. Škrob je obsažen v zrnech obilovin v endospermu. Jeho zastoupení činí přibližně % sušiny. V obilovinách se vyskytuje ve formě škrobových zrn, která se u jednotlivých druhů liší tvarem a velikostí. Škrob se skládá ze dvou frakcí: amylosy a amylopektinu. Obě tyto složky jsou tvořeny monosacharidem glukosy, liší se však vzájemnou polohou glykosidické vazby. V případě amylosy jsou glukosy spojeny α1,4 glykosidickou vazbou, zatímco v molekulách amylopektinu se vyskytují i vazby α1,6. (PŘÍHODA et al., 2003). 3.5 Dělení cereálních výrobků Do cereálních výrobků řadíme: pekařské výrobky, cukrářské výrobky, trvanlivé pečivo a těstoviny (KUČEROVÁ, 2008). 16

17 3.5.1 Pekařské výrobky Jako pekařské výrobky označujeme: chléb, běžné pečivo, jemné pečivo a trvanlivé pečivo. Všechny pekařské výrobky jsou členěny a definovány podle vyhlášky MZe. č. 333/1997 Sb., ve znění dalších novel, což je prováděcí předpis zákona 110/1997 Sb. O potravinách a tabákových výrobcích. Pekařské výroby jsou děleny a definovány následovně (KUČEROVÁ, 2008): Chléb a běžné pečivo Chléb je pekařský výrobek kypřený kvasem, popřípadě droždím o hmotnosti nejméně 400 g, s výjimkou krájeného ve tvaru veky, bochníku nebo formový. Běžné pečivo je tvarovaný pekařský výrobek vyrobený z pšeničné nebo žitné mouky, přísad a přidaných látek, který obsahuje méně než 8,2 % bezvodého tuku a méně než 5 % cukru, vztaženého na celkovou hmotnost mlýnských obilných výrobků. Pšeničný chléb nebo pšeničné pečivo je výrobek obsahující nejméně 90 % hmotnostních mlýnských výrobků z pšenice. Žitný chléb nebo žitné pečivo je výrobek obsahující nejméně 90 % hmotnostních mlýnských výrobků ze žita. Žitno pšeničný chléb nebo žitno pšeničné pečivo je výrobek, v jehož těstě musí být podíl žitných mlýnských výrobků vyšší než 50 % a pšeničných vyšší než 10 % z celkové hmotnosti mlýnských výrobků. Pšenično žitný chléb nebo pšenično žitné pečivo je výrobek, v jehož těstě musí být podíl pšeničných mlýnských výrobků nejméně 50 % a žitných vyšší než 10 % z celkové hmotnosti mlýnských výrobků. Celozrnný chléb nebo celozrnné pečivo je výrobek, jehož těsto musí obsahovat z celkové hmotnosti mlýnských výrobků nejméně 80 % celozrnných mouk nebo upravených obalových částic z obilky. Vícezrnný chléb nebo vícezrnné pečivo je výrobek, do jehož těsta jsou přidány mlýnské výrobky z jiných obilovin než pšenice a žita, luštěniny nebo olejniny v celkovém množství nejméně 5 %. Speciální druhy chleba nebo pečiva jsou výrobky, které obsahují kromě mlýnských výrobků z pšenice a žita další složky, jako obiloviny, olejniny, luštěniny nebo brambory, v množství nejméně 10 % z celkové hmotnosti mlýnských výrobků. 17

18 Běžné pečivo mléčné obsahuje mléko v množství odpovídající nejméně 1,7 % mléčné sušiny vztaženo na hmotnost mlýnských výrobků (KUČEROVÁ, 2008) Jemné pečivo Jemné pečivo je typ pekařského výrobku, který se získává tepelnou úpravou těst, popřípadě hmot s recepturním požadavkem nejméně 8,2 % bezvodého tuku nebo 5 % cukru na celkovou hmotnost použitých mlýnských výrobků, popřípadě plněné různými náplněmi před pečením nebo po upečení, např. marmeládou, džemem nebo povrchově upravené sypáním, polevou, glazurou. Jemné pečivo představuje velmi široký sortiment nejrůznějších pekařských výrobků. Ve srovnání s výrobou chleba a běžného pečiva však nedosahuje tak velké výroby, jelikož výroba a zpracování těst se vyznačuje vysokou pracností (KUČEROVÁ, 2008) Cukrářské výrobky Do této skupiny výrobků řadíme pekařské výrobky, které mají základ v pekařském výrobku a byly dotvořeny pomocí různých náplní, polev, ozdob, popřípadě kusového ovoce. V posledních letech dochází ke snižování energetické hodnoty těchto výrobků a proto jsou obohacovány o významné složky potravy, jako například vitamíny, minerální látky a esenciální mastné kyseliny (KUČEROVÁ, 2008). Do této skupiny řadíme výrobky z tuhých tukových těst (křehké pečivo). Těsto se vyznačuje nepružnou, téměř až drobivou strukturou a při pečení se stává křehkým. Těsta dělíme na tři základní skupiny, a to (KUČEROVÁ et al., 2010): Linecká, Vaflová, Linecká třená, Čajové a pařížské pečivo je směs drobného pečiva různých tvarů. Především se připravuje z lineckého základního těsta, vaflového těsta a třeného lineckého těsta, které jsou doplněny různými druhy polev. Povrch se dále upravuje cukrováním. Některé druhy se mohou zdobit ovocem, jádrovinami nebo čokoládou. 18

19 3.5.5 Trvanlivé pečivo Podle vyhlášky č. 93/2000 Sb. se trvanlivým pečivem rozumí výrobky, které jsou vyrobeny z mouky, popřípadě dalších surovin a přídatných látek, s obsahem vody nejvýše 10 % s výjimkou perníků, preclíků a trvanlivých tyčinek s obsahem vody nejvýše 16 %. Od pekařských výrobků se liší v požadavcích na suroviny. Používá se slabší mouka s nižším obsahem lepku s přiměřenou amylolytickou aktivitou. Dále se používají kypřící chemické látky a také nejrůznější druhy aromatických a dochucovacích látek (KUČEROVÁ et al., 2010). Trvanlivé pečivo se od pekařských a cukrářských výrobků podstatně odlišuje svou trvanlivostí, nízkým obsahem vody a konzistencí. Charakteristickým znakem většiny druhů trvanlivého pečiva je křehkost (DODOK, 1988). Trvanlivé pečivo rozdělujeme do následujících skupin: Sušenky Jedná se o nejrozšířenější druh trvanlivého pečiva. Sušenky mají různý obsah tuku 0-35 % a % cukru, vztaženo na celkovou hmotnost výrobku. V těstu nesmí dojít k plnému vytvoření lepkové struktury (KUČEROVÁ et al., 2010). Sušenky se rozdělují podle struktury na měkké (biskvity), ve kterých je obsah tuku % a tvrdé (keksy) (KUČEROVÁ, 2008) Oplatky Další, velmi rozšířenou skupinou trvanlivého pečiva jsou oplatky, které jsou vyráběny z velmi řídkého těsta ( % vody na obsah mouky). Oplatky mají velmi nízký obsah tuku 0-3 %. Postup při výrobě a pečení oplatků je následující: našlehané těsto se peče v tenké vrstvě v tzv. pečících kleštích. Po upečení a odležení se upečené plátky potírají náplní a řežou na různé tvary a velikosti. Poté se balí a určí k distribuci (KUČEROVÁ et al., 2010) Perníky Jsou tradiční skupinou trvanlivého pečiva. Těsto je chemicky kypřeno, dále se do těsta přidává malé množství koření, které je neutralizované invertovaným cukerným roztokem (KUČEROVÁ, 2008). 19

20 Šlehané hmoty Pro šlehané hmoty je specifické, že se vyznačují jednoduchou recepturou a poměrně rychlým výrobním procesem. Nejdůležitější technologickou operací je šlehání nejčastěji vaječných bílků s přídavkem mouky a cukru. Takto našlehaný vzduch při pečení expanduje a vytváří jemnou a pórovitou strukturu (KUČEROVÁ et al., 2010) Suchary, preclíky, tyčinky Suchary je skupina výrobků, ve kterých dochází k chemickému nebo biologickému kypření těsta. Po upečení jsou suchary krájeny na různě veliké plátky a dosušují při teplotě o C. Preclíky jsou výrobky z chemicky nebo biologicky kypřeného těsta, které musí být při pečení prosoušeny v celém svém objemu (KUČEROVÁ, 2008). Tyčinky je skupina trvanlivého nesladkého pečiva, která je určena k nápojům. Do této skupiny řadíme: soletky tenké s průměrem cca 5 mm. Před pečením se ponoří do louhové lázně (3 % NaOH) aby získaly pěkné hnědé zbarvení a lesk. Grahamovy tyčinky průměr mm. Jak soletky, tak i grahamové tyčinky jsou obvykle sypány hrubou solí nebo jinak ochucovány (KUČEROVÁ et al., 2010) Snack výrobky Do této skupiny jsou řazeny crackery, cereální směsi a další expandované výrobky. Crackerové pečivo - je vyrobeno z laminovaného těsta (rozválené a překládané), které je velmi podobné sušenkovému těstu. Pro přípravu je použita mouka s vysokým obsahem lepku. Kypření může probíhat jak biologicky tak chemicky. Po upečení se povrch postřikuje jedlým olejem. K ochucení crackerového pečiva se používají různé ingredience například sýr, šunka, koření aj. (KUČEROVÁ et al., 2010). Cereální směsi - označovány také jako breakfest cereals (KUČEROVÁ et al., 2010): Sušené obilné kaše využívají se různé druhy obilovin, po usušení následuje proces mletí a prosévání, finální produkty se využívají jako přísady do polévek, omáček nebo jako samostatný pokrm, Obilné vločky jsou hydrotermicky upraveny, používají se různé druhy obilí, 20

21 Müsli velmi rozšířené a oblíbené výrobky, které obsahují celou řadu doplňkových prvků: ovoce, cereální složky, jádroviny, někdy i corn flakes, čokoládu a další. Konzumují se buď v suchém stavu nebo smíchané s mlékem. Expandované výrobky - postup výroby expandovaných výrobků je založen na mechanicko - termickém způsobu. K nakypření dochází účinkem expanze vodní páry v těstu nebo propařeném zrnu. Princip výroby spočívá ve stlačení směsi surovin a vytvoření přetlaku a následné vypuštění do okolní atmosféry s normálním atmosférickým tlakem. Po tomto zákroku vzniká křehký, suchý výrobek, který má strukturu tuhé pěny. Rozdělujeme je na výrobky (KUČEROVÁ et al., 2010): Pufované výrobky - propařená obilná zrna - burizony, Extrudované výrobky - křehký chléb Těstoviny Těstoviny - skupina potravin, které jsou vyrobeny z chemicky nekypřeného a nekynutého těsta. Těsto je připraveného zejména z mlynárenských obilných výrobků nebo jejich směsí (KUČEROVÁ, 2008). 3.6 Texturní vlastnosti Mechanické vlastnosti Mechanickými vlastnostmi se zabývá odvětví fyziky tzv. reologie. Hlavním úkolem reologie je nalezení vztahu mezi napětím, deformací a rychlostí deformace pro jednotlivé druhy potravinářských hmot. Potravinářská reologie je studium deformace potravinářských hmot při přesně definovatelných podmínkách. Je zde mnoho oblastí, kde jsou získaná reologická data z měření důležitými ukazateli (KRKOŠKOVÁ, 1986). Některé senzorické parametry, zejména mechanické parametry, jako tvrdost, pevnost, měkkost, soudržnost a pružnost, jsou velmi důležitými atributy kvality při hodnocení texturních charakteristik daného cereálního výrobku. Mechanické vlastnosti rozdělujeme (SZCZESNIAK, 2002): 21

22 Primární mechanické vlastnosti Tvrdost Soudržnost Přilnavost Viskozita Pružnost Sekundární mechanické vlastnosti Křehkost Žvýkatelnost Gumovitost. Reologické pojmy se už tradičně považují za důležité jak z teoretického, tak i z experimentálního hlediska při studiu textury potravin (KRKOŠKOVÁ, 1986). Důležitost znalosti reologického chování potravin je nezbytná k dosažení požadované kvality, senzorické hodnoty a v neposlední řadě jsou reologické výsledky důležité pro rozvoj potravinářské techniky (McKENNA, 2003) Reologické vlastnosti těsta a výrobků z nich Reologické vlastnosti těsta jsou v pekárenské technologii a v technologiích příbuzných velmi důležitým ukazatelem kvality, jelikož reologické vlastnosti velmi ovlivňují mechanické vlastnosti výsledného produktu. Obecná reologie je specifickým oborem fyziky a zabývá se fyzikálním a matematickým popisem chování látek za deformace, a to jak v podmínkách dynamických, tak ve statických podmínkách. Hlavním úkolem reologie je studium vztahu mezi třemi veličinami a to: napětím, velikostí deformace a rychlostí deformace. Reologické vlastnosti materiálu mají přímou souvislost s jeho zpracovatelskou a spotřebitelskou kvalitou. Úkolem reologického měření je objektivovat metody měření reologických vlastností (PŘÍHODA et al., 2003) Reologické vlastnosti škrobu Poznání reologických vlastností materiálu je nezbytné pro některé technologické operace během výroby, jako je například lisování a vstřikování. Dále jsou reologická měření také použita k charakteristice produktů, hlavně jejich kvality. Reologická měření 22

23 jsou velmi často používána ke zkoumání a k pochopení vzájemného působení různých složek multi - komponentní nebo více složkové směsi ( 2010). Mechanické vlastnosti jsou velmi ovlivněné chemickým složením cereálních výrobků. Nejvíce zastoupenou, a také nejdůležitější složkou u cereálních výrobků, je škrob. Škrob je biopolymerní látka. Po chemické stránce je to polysacharid, který je složen z amylózy a amylopektinu, tvořených několika tisíci až desetitisíci molekulami glukózy. Škrob je polymerní látka a má specifické vlastnosti. Polymery vytváří řetězovou strukturu, což je odlišuje od ostatních materiálů. Jsou to dlouhé lineární řady, vzájemně propojených základních jednotek glukózy. Ty dávají polymerům specifické fyzikální a chemické vlastnosti. Například při tepelném zpracování v přítomnosti vody vede ke vzniku koloidního systému, což má za následek specifické reologické vlastnosti cereálních výrobku, například vytváření vysoce elastického gelu škrobu. V cereálních výrobcích je škrob sice dominantní složkou, ale vždy jsou přítomny i další prvky, které zvyšují kvalitu výrobku. Škrob, jako dominantní složka cereálních výrobku, ovlivňuje většinu technologických vlastností, kterými jsou pružnost, přilnavost, viskozita a soudržnost (McKENNA, 2003) Síla a deformace Silou se rozumí jakýkoliv vliv, který způsobuje změnu struktury, posun materiálu nebo deformaci tělesa, v našem případě potravinářské hmoty. Když na těleso působí vnější síla, muže dojít k následujícím fyzikálním dějům: jednoduchý tah, tlak a jednoduchý smyk, nebo dochází ke složitějším jevům jako je ohyb, kde spolu působí tah i tlak současně. Dalšími jevy jsou kroucení a hydrostatické stlačení. Tlakové a tahové napětí jsou normálové fyzikální veličiny, které označujeme σ. Poté, co přestane působit vnější síla, dojde buď k návratu tělesa do původního stavu, tzv. pružná deformace, nebo dochází k trvalé deformaci tělesa. Deformací se tedy mění velikost tělesa. Lineární deformaci lze vyjádřit jako poměr prodloužení ε : ε = Kde ε je matematicky vyjádřená změna velikosti tělesa nebo změna formy tělesa oproti původní velikosti tělesa. Pevnost v tahu, tlaku a ve smyku je maximální hodnota l l 23

24 tahového, kompresivního napětí, které je materiál schopný snést bez porušení tvaru, celistvosti (KRKOŠKOVÁ, 1986). Vztah mezi napětím a deformací vyjadřuje Hookův zákon (obr. 1), omezíme-li se tedy na oblast platnosti tohoto zákona pro tah a tlak, platí (HÁJEK et al., 1981): σ = E ε Obr. 1. Hookův zákon ( 2010) V praxi se však setkáváme s reálnými látkami, které vykazují odchylné chování od Hookova zákona. Uplatňují se složitější vztahy mezi působícím napětím a deformací, které obvykle po zrušení napětí zcela nezmizí (PŘÍHODA et al., 2003) Primární mechanické vlastnosti Tvrdost Je mechanická vlastnost textury vztahující se na sílu potřebnou k dosažení dané deformace nebo penetrace výrobku (SZCZESNIAK, 2002). V ústech je vnímána stlačením produktu mezi zuby (pro tuhé látky) nebo mezi jazykem a patrem (pro polotuhé látky) (BUŇKA et al., 2008). K popisu tvrdosti se používají následující výrazy (SZCZESNIAK, 2002): měkký nízká úroveň, tuhý střední úroveň, tvrdý vysoká úroveň Přilnavost Přilnavostí označujeme mechanickou texturní vlastnost vztahující se k síle potřebné k odstranění ulpívající látky v ústech nebo k podkladu (BUŇKA et al., 2008). 24

25 Adhese je definována jako práce, která je potřebná k překonání přitažlivých sil mezi povrchem potraviny a povrchem dalšího materiálu (CIVILLE et al.,1973) Viskozita Je texturní mechanická vlastnost, která je vyjádřena jako rychlost průtoku za jednotku síly. Po fyzikální stránce je viskozita vnitřní tření v kapalině. Viskozita rozhoduje o rychlosti toku kapaliny (SZCZESNIAK, 2002). Pro popis viskozity se používají následující výrazy (BUŇKA et al., 2008): tekutý nízká úroveň, řídký střední úroveň (například omáčka), vazký střední úroveň (například smetana), viskózní hustý vysoká úroveň Pružnost Pružností rozumíme mechanickou texturní vlastnost, vztahující se k rychlosti znovunabytí tvaru po odstranění deformující sily, a ke stupni, do něhož se deformovaná látka vrací do svého původního stavu po odstranění síly (SZCZESNIAK, 2002). Pro popis pružnosti se používají následující adjektiva (BUŇKA et al., 2008): plastický bez pružnosti, polopružný střední úroveň, elastický, pružný, prutovitý vysoká úroveň Soudržnost Soudržností neboli kohezí rozumíme texturní vlastnost vztahující se k míře možné deformace materiálu než dojde k prasknutí. Soudržnost zahrnuje tyto vlastnosti: lámavost, žvýkatelnost a rozpadavost (SZCZESNIAK, 2002). Pro popis soudržnosti se používají následující adjektiva (BUŇKA et al., 2008): drobivý nízká úroveň, křehký stření úroveň, křupavý vysoká úroveň. Dle fyzikální definice se soudržnost považuje za sílu vnitřních vazeb, tedy je to míra, do které může být vzorek deformován, aniž by došlo k jakémukoliv porušení vnitřních vazeb (ADAM et al., 1988). 25

26 3.6.6 Sekundární mechanické vlastnosti Gumovitost Gumovitost se vztahuje k soudržnosti měkkého výrobku. V ústech je ve vztahu k úsilí potřebnému k desintegraci výrobku do stavu připraveného k polknutí (BUŇKA et al., 2008). Gumovitost je výsledek vzájemného působení tvrdosti a vysoké míry soudržnosti (SZCZESNIAK, 2002) Lámavost, též i křehkost Podle fyzikální definice vyjadřujeme lámavost jako sílu, která je potřebná k rozlomení materiálu. Lámavost je stupně soudržnosti (CIVILLE et al., 1973). výsledek vysokého stupně tvrdosti a nízkého Žvýkatelnost Z pohledu fyziky, je žvýkatelnost energie, kterou je potřeba vynaložit k uvedení potraviny do stavu vhodného k polknutí. Žvýkatelnost je pojem, který spojuje tři základní mechanické vlastnosti, tvrdost, soudržnost a pružnosti (SZCZESNIAK, 2002). 26

27 Ostatní mechanické texturní vlastnosti Ostatní texturní vlastnosti jsou uvedeny v následující tab.1. Tab. 1. Ostatní texturní vlastnosti (ADAM et al., 1988) Vlastnost Definice Měkkost Houževnatost Drobivost Je vlastností přesně fyzikálně nedefinovanou. Při působení vnější síly vykazuje značnou pružnou i nepružnou deformaci. Je to práce potřebná k rozrušení vzorku. Je dána rozdílem granulometrického složení před manipulací a po manipulaci. Měří se jako velikost vlhké oblasti po třech po sobě následujících Šťavnatost skousnutích. Je to objem vyloučené kapalné fáze působením definované síly. Drsnost Vlastnost povrchu je určená hmatem. Krájitelnost Je to odpor, který působí proti krájení za definovatelných podmínek. Po fyzikální stránce je to síla, která působí proti krájení. Mazlavost Rozmělněnost Roztíratelnost Vyjadřuje pocit při přijmu potraviny ústy nebo míru odporu vnímanou hmatem. Má vztah k reologickým vlastnostem. Je definována jako míra rozpojení částic potraviny. Přesně definovaná síla, potřebná k roztírání za definovaných podmínek. Metoda musí být přizpůsobena druhu potraviny. 3.7 Geometrické vlastnosti Jsou to ty vlastnosti výrobku, které se vztahují na rozměr, tvar a uspořádání částic výrobku. Nejdůležitějšími geometrickými vlastnostmi jsou zrnitost a uspořádání částic. Geometrické vlastnosti se zabývají strukturou jednotlivých výrobků. Kvalita suchých cereálních výrobků je velmi ovlivněna zrnitostí a strukturním uspořádání částic. Dle výzkumů zrnitost velmi ovlivňuje příjem vlhkosti, jako jsou výrobky 27

28 s nízkým obsahem vlhkosti - například sušenky. Velmi důležitá je i velikost těchto částic. Zrnitost a uspořádání nejvíce ovlivňují křehkost výrobku (KILCAST, 2004). Poznání a pochopení struktury a uspořádání částic, tedy hlavních základních vlastností, je nedílnou součástí poznání úplného obrazu textury potraviny. Jednotlivé stavební prvky jsou navzájem propojeny geometrickými a energetickými vazbami, podle toho se rozdělují na (KRKOŠKOVÁ, 1986): zrnité struktury, vláknité struktury, vrstevnaté struktury, masivní kapalné nebo tuhé struktury. Základní geometrické vlastnosti jsou popsány v následujících kapitolách: Zrnitost Zrnitostí se rozumí geometrické texturní vlastnosti vztahující se k vnímání velikosti a tvaru částic ve výrobku. Pro popis zrnitosti jsou nejčastěji využívána následující adjektiva (BUŇKA et al,. 2008): hladký zrnitost nepřítomna, písčitý nízká úroveň, zrnitý střední úroveň, hrubý vysoká úroveň Uspořádání částic Je geometrická texturní vlastnost vztahující se k vnímání tvaru a orientaci části ve výrobku. Pro popis uspořádání částice jsou velmi nejčastěji použity následující adjektiva (BUŇKA et al., 2008): vláknitý dlouhé částice vlákna orientované v témže směru, buněčný sférické nebo vejčité částice, krystalický hranaté částice, pufovaný tvrdá nebo pevná vnější slupka vyplněná velkými, často nestejnorodými vzduchovými dutinami, provzdušněné. 28

29 Geometrické vlastnosti zahrnují jak makrostrukturu, která je viditelná pouhým okem, tak i mikrostrukturu, která je rozeznatelná až pomocí elektronových mikroskopů. Mikrostrukturu ani makrostrukturu nelze přímo rozlišovat. Pozorování těchto struktur nám dává informaci o chemickém, fyzikálně - chemickém a biochemickém charakteru dané struktury (KRKOŠKOVÁ, 1986) Povrchové vlastnosti Je to skupina vlastností, která se vztahuje na požitky vyvolané obsahem vlhkosti nebo tuku. V ústech se též vztahují na způsob, jakým jsou tyto složky uvolňovány. Povrchové vlastnosti mají dvě složky a to, vlhkost a tučnost (BUŇKA et al., 2008). 3.8 Metody analýzy textury Texturu, jako organoleptickou vlastnost potraviny, hodnotí běžný konzument především subjektivně, nejčastěji na základě hmatových vjemů, které jsou zprostředkovány hmatovými receptory. Mimo to existují i metody hodnocení, které jsou objektivní. Ty jsou založeny na fyzikálních principech. Často je celkové hodnocení doplňováno chemickou analýzou, v některých případech je požadován i biologický rozbor. Tyto jednotlivé složky vytváří složitý pojem textura (KRKOŠKOVÁ, 1986). Snaze o objektivizaci metod, které se zabývají měřením textury, se věnuje v poslední době velká pozornost. Byly zkonstruovány různé přístroje na měření tuhosti, drobivosti, žvýkatelnosti, viskozity, stlačitelnosti a dalších typických vlastností cereálních výrobků. Podle sledovaných vlastností přicházejí v úvahu pro měření různé konzistometry, penetrometry, viskozimetry atd. (ČUROVÁ et al., 1985) Senzorické hodnocení textury cereálních výrobků Analýza cereálních výrobků se zabývá měřením a analýzou jednotlivých pekařských, pečivárenských a cukrářských výrobků. Senzorická analýza je nejstarší metodou hodnocení jakosti potravin, která je i přes vývoj potravinářského průmyslu nadále nedílnou součástí hodnocení kvality a jakosti. Hlavním úkolem senzorické 29

30 analýzy je hodnocení potraviny základními lidskými smysly chutí, zrakem a hmatem. Senzorické hodnocení u cereálních výrobků (pevných a polopevných) je v první řadě detekováno pomocí schopností nervového systému zaznamenat změny vznikající ve svalech a uvnitř těla, v případě cereálních výrobku jsou tímto prvotním místem hodnocení považovány ústa. V ústech dochází k rozmělnění vzorku vlivem síly, kterou působíme na vzorek. Vznikající podměty, které vznikají v ústní dutině jsou dále přenášeny do mozku, kde dochází k vyhodnocení senzorické jakosti (KILCAST, 2004). Při senzorickém hodnocení se musí dodržet určité podmínky, které zajišťují standardizaci měření. Mezi tyto podmínky patří vhodná zkušební místnost, která obsahuje zkoušecí prostor, přípravný prostor, kancelář, šatnu, odpočívárnu a WC. Ideální teplota pro hodnocení senzorických parametrů je C, relativní vzduchová vlhkost by se měla pohybovat okolo 75 %. Nejvýznamnějším činitelem při hodnocení je však samotný hodnotitel. Každý hodnotitel by měl vyhovovat výběrovým kritériím, které určují normy ISO a ISO týkající se expertů. Senzorické hodnocení cereálních výrobků je ovlivňováno řadou objektivních i vnitřních činitelů, což vede k rozdílným výsledkům. Ty mají za následek rozdílné ohodnocení jakosti testovaného výrobku. Z tohoto důvodu byly během let vymýšleny a zdokonalovány techniky hodnocení a nedostatky postupně eliminovány. Toto zdokonalování vedlo až ke standardizaci metod senzorické analýzy v mezinárodním měřítku. Jednotlivým senzorickým laboratořím jsou na základě mezinárodně uznávaných zkoušek udělovány mezinárodní akreditace, které jsou zárukou kvality na světovém trhu. Senzorická analýza je již několik desetiletí nedílnou součástí procesu kontroly jakosti a nezávadnosti potravin (JAROŠOVÁ, 2001) Základní postup zkoušky Základní rozdělení postupu při senzorické zkoušce je uvedeno v grafu na (obr. 2). Senzorická zkouška se skládá ze dvou částí. V první části je vzorek podroben analytickým testům, kde se provádí rozdílová zkouška a zkoušky popisující kvalitu. V druhé části je vzorek hodnocen pomocí požitkářských vlastností, popisujeme chuť vzorku, šťavnatost, vůni (KILCAST, 2004). 30

31 SENSORY TEST METHODS Analytical Hedonic Difference test Descripte test Preference test Acceptability test Paired comparison Qualitative Paired preferenc Acceptability scaling Duo-trio Profile Triangle Obr. 2. Classification of the man sensory testing procedures (KILCAST, 2004) Aspekty senzorického hodnocení jakosti chleba U senzorického hodnocení chleba a pečiva se hodnotí dvě navzájem odlišné skupiny znaků, a to vnitřní a vnější. Mezi vnější znaky řadíme strukturu kůrky. Kůrka by měla být křehká, stejnoměrně silná 3-4 mm a měla by pozvolna přecházet do střídy. Nežádoucí je aby byla tvrdá a gumovitá. Znakem dobrého vypečení a vychlazení chleba jsou jemné prasklinky v ostře ohraničených čtvercových ploškách. Mezi vnitřní znaky řadíme pórovitost, strukturu a pevnost na řezu. Struktura pórovitosti výrazně ovlivňuje i barvu střídy různým rozptylem odráženého světla, hrubě pórovitá střída se tedy jeví tmavší. K lepší stravitelnosti výrobku přispívá jemná pórovitost a tenké stěny pórů. Kvalitní střída by měla mít pevnou střídu s přirozenou vlhkostí, důležité však je aby byla pružná U pečiva se preferuje kyprá. Dále je velmi důležité, aby střída byla čistá, žmolky těsta nebo stopy mouky jsou nežádoucí. Trhliny, velké jádro nebo dutiny, jsou považovány za technologické vady a tedy nepřípustné. Velmi důležitou vlastností, která souvisí se strukturou střídy, je krájitelnost. Střída by neměla být lepivá, příliš suchá a ani drobivá (INGR, 1997). Základní smyslové požadavky na chleba jsou uvedeny v (tab. 2). 31

32 Tab. 2. Smyslové požadavky na chleba (KRATOCHVÍLOVÁ et al., 1984) Ukazatel jakosti Vzhled, tvar, objem Kůrka Střída Vůně Chuť Senzorické požadavky Tvar pravidelný, neporušený, optimálně klenutý, bez ostrých hran, zaoblený, celistvý, dostatečného objemu. Stejnoměrně zabarvená, podle druhů chleba zlatohnědá až kaštanová, jiskrná, porcelánová, neporušená, přiměřeně moučná, čistá. Stejnorodá, barvou odpovídající druhů chleba, bez stínů a vlhkých míst, póry pravidelné, pevná, pružná, celistvá, bez trhlin, po celé ploše čistá, vláčná. Výrazně chlebová, lahodná, aromatická, odpovídající použitým surovinám. Výrazná, chlebová, přirozeně aromatická po použitých surovinách, odpovídající druhu. Vady chleba Tvar nepravidelný, deformovaný, rozlámaný s patkami, bočně vyboulený, pomačkaný, plochý, malý objem. Připálená, spálená, příliš bledá, skrvnitá, sloupnutá, rozervaná, puchýřová, provalená, oddělená od střídy, plesnivá, znečištěná, s roztrženým spodkem. Nestejnorodé barvy, nedostatečně propečená, lepkavá, mazlavá, nepravidelně pórovitá, tvrdá, nedostatečně zpracovaná, s vlhkým kruhem, brousek, drobivá, plesnivá, nitkovitá, znečištěná, cizí předměty Zatuchlá, plesnivá, kyselá s cizím pachem. Cizí, nepříjemná, nahořklá, kyselá, příliš slaná, neslaná nebo jinak nepřijatelná. 32

33 Způsoby senzorického hodnocení vybraných texturních charakteristik V následující tabulce jsou uvedeny postupy při hodnocení texturních vlastnosti dle (tab. 3). Tab. 3. Způsoby hodnocení vybraných mechanických texturních charakteristik ČSN (ISO 11036, 1997) Charakteristika Způsob hodnocení Tvrdost Soudržnost Pružnost Přilnavost Lámavost Vzorek se vloží mezi stoličky nebo mezi jazyk a patro a rovnoměrně se skousne. Posuzuje se síla potřebná ke stlačení potraviny. Vzorek se vloží mezi stoličky, stlačí a posuzuje se rozsah deformace před prasknutím. Vzorek se vloží buďto mezi jazyk a patro (je-li polotuhý) nebo mezi stoličky (tuhý) a částečně stlačí, zruší se síla a posuzuje se stupeň a rychlost návratu do původního stavu. Vzorek se umístí na jazyk, přitlačí na patro a posuzuje se síla potřebná k jeho odstranění. Vzorek se vloží mezi stoličky a rovnoměrně skousne až se rozdrobí, zlomí nebo roztříští. Posuzuje se síla, při niž se vzorek rozpadne. Žvýkatelnost Gumovitost Vzorek se vloží do úst a zpracovává jedním žvýknutím za 1 s silou srovnatelnou s tou, která je potřebná pro proniknutí gumovitou cukrovinkou za 0,5 s. Posuzuje se energie nebo počet žvýknutí potřebný k úpravě vzoru vhodného k polknutí. Vzorek se vloží do úst a zpracovává se jazykem proti patru. Posuzuje se rozsah manipulací, nezbytných k rozmělnění potravy. 33

34 3.9 Instrumentální hodnocení texturních vlastností Instrumentální, někdy též sekundární hodnocení textury je měření velmi rychlé, objektivní a také opakovatelné. Před každým měřením je však nezbytná kalibrace a to z důvodu kolerace se senzorickým hodnocením a definování mezních hodnot přijatelnosti (ŠTĚTINA, 2007). Metody instrumentálního hodnocení textury jsou založeny na mechanických testech. Princip spočívá v měření odolnosti potraviny mechanickou silou, která je větší než síla gravitační. Všechny typy měřících zařízení, která se využívají k měření, jsou v podstatě založeny na čtyřech základních prvcích. ze sondy, která je v kontaktu s potravinou: nejčastěji se jedná o plochý píst, pár střihajících čelistí, penetrační kužel popřípadě prorážející klín, z pohonného mechanismu: tato metoda měření je založena na pohybu sondy ve vertikálním a horizontálním směru nebo je použit pohyb rotační či pákový, a to při konstantní nebo volitelné rychlosti. Tyto druhy mechanismu bývají rozdílné, mohou to být jak jednoduché měřící přístroje, tak i složité měřící zařízení, snímacích prvků: snímací prvky mají za úkol detekovat odpor potravin, proti aplikované síle, síla zde může vystupovat například ve formě střihu, tlaku nebo řezu. z odčítacího systému: tyto přístroje obsahují stupnice které zaznamenávají maximální sílu, např.: osciloskop, zapisovač průběhu síly a vzdálenosti Společným znakem mechanického měření textury je, že má nejčastěji destruktivní charakter, protože aplikovaná síla často přesahuje hranici pevnosti testované potraviny. Instrumentální testování potravinářských hmot je velmi důležitým odvětvím potravinářství, které slouží k testování odolnosti potravin vůči nepříznivým vlivům. Vlivem vývoje dochází ke stálému zlepšování technologií a vyvíjení nových, například nedestruktivních metod (KRKOŠKOVÁ, 1986). 34

35 3.9.1 Penetrometr Tato skupina měřících přístrojů pracuje na principu pronikání sondy, která je nejčastěji ve formě jehly, popřípadě zaostřeného klínu, kuželu nebo pístu, do zkoušeného materiálu. Při tomto postupu měření se stanovuje síla, která je potřebná k dosáhnutí dané hloubky, popřípadě k celkovému průniku vzorkem. Pak tedy platí, že čím větší síly jsou potřebné, anebo čím menší je penetrační hloubka, tím odolnější je testovaný materiál. Odčítané hodnoty jsou tedy mírou tuhosti a houževnatosti vzorku. Dle způsobu měření rozlišujeme dva druhy penetrometru a to: s konstantním zatížením a s konstantní rychlostí. Oba typy mají velmi velký sortiment použití při měření jednotlivých komodit potravin. Penetrometry (obr. 3.) patří mezi nejstarší používanou skupinou přístrojů, které jsou využity při měření textury (KRKOŠKOVÁ, 1986). Obr. 3. Penetrometr ( 2011) Kompresimetr Tento druh zařízení testuje potraviny proti stlačení. Pomocí kompresimetrů nejčastěji měříme sílu potřebnou na vyvolání dané deformace a nebo deformaci způsobenou danou silou. Rozdíl mezi kompresimetrem a penetrometrem spočívá v tom, že testovaný materiál se v případě kompresimetrů nepropichuje a ani nepřeráží. Podle kontaktu sondy s povrchem vzorku rozdělujeme kompresimetry na tři skupiny, a to: 35

36 plochý píst, který stlačuje plochý vzorek, zakřivený píst, který stlačuje plochý povrch, plochý píst, který stlačuje zakřivený povrch vzorku. Měření pomocí kompresimetrů se nejvíce aplikuje při měření pružnosti chleba. Výstupy z měření pomocí kompresimetrů jsou pak udávány jako index tvrdosti a index měkkosti. Index měkkosti je definován jako rozsah komprese pod konstantním zatížením a index tvrdosti je definován jako síla potřebná k dosáhnutí dané deformace testovaného vzorku. Během měření je velmi důležité aby nedošlo k přeražení vzorku. Tento jev by měl za následek současný projevu komprese a střihové síly. Schéma kompresimetru je uvedeno na (obr. 4) (KRKOŠKOVÁ, 1986). Obr. 4. Zařízení na kompresi mezi dvěma paralelními plotnami (KRKOŠKOVÁ 1986) Zařízení na střihové a řezací testy a to: Tyto zařízení na měření textury rozlišujeme na dva základní typy měřících přístrojů Warner - Bratzlerův přístroj Jedná se o zařízení, které obsahuje jeden střihový nůž. Jednotka je složena z 1 mm tlusté kovové plotny s trojúhelníkovým otvorem, do kterého bývá upevněn válcový vzorek. Maximální síla, která působí na plotnu, se detekuje pérem dynamometru a odčítá se na stupnici. Dokázalo se, že již nepatrná změna rozměru vzorku vede 36

37 k velkým odchylkám odčítaných sil. Z toho vyplývá, že měření pomocí Warner- Bratzlerova přístroje vyžaduje velmi přesné dodržení postupu přípravy vzorku určeného k měření (KRKOŠKOVÁ, 1986) Kramerova cela Toto měřící zařízení je složeno ze štěrbinové komory, kterou se pomocí hydraulického pohonu protlačuje 10 kovových nožů. Vzorek je tedy v komoře podroben následujícím fyzikálním dějům, střih, stlačení a protlačování. Měřící zařízená detekuje dva druhy informací, a to (KRKOŠKOVÁ, 1986): maximální sílu, indikovanou výškou píky, práci, znázorněnou plochou pod křivkou. Při měření rozdílných potravin bylo zjištěno, že měřené síly zahrnující střih, kompresi, protlačení a jejich kombinace mohou při dané potravině působit různě, v závislosti od jejích reologických charakterů. Například u potravin, jako bílý chléb nebo křehký koláč, je poměr síly k hmotnosti konstantní. Nevýhodou Krameriova stříhacího lisu je složitá kalibrace (SZCZESNIAK, 1967) Mastikometr Mastikometr je přístroj, který je založen na napodobení procesu žvýkání v lidských ústech. Počáteční Volodkovičův mastikomert prošel několika modifikacemi až ho ve vývojové řadě vystřídal denturo - tenderomert. Toto měřící zařízení využívalo kompletní soupravu lidských zubů, které byly umístěny na specifickém akumulátoru. Princip měření tedy spočíval v napodobování žvýkacích pohybů v ústech, měřil se odpor potraviny, který byl zaznamenáván párem tenzometrů, které jsou umístěny na rameni pohyblivé horní čelisti. Později byly umělé zuby nahrazeny písty se soustavou pláten. Výsledky z měření jsou v podobě křivky v závislosti síla - čas, tato křivka představuje kontinuální záznam spektra textury testovaného materiálu. Základní texturní ukazatele jako tvrdost, soudržnost, křehkost, pružnost a přilnavost lze odečíst přímo z křivky. Ostatní parametry jako gumovitost a žvýkatelnost lze pomocí křivky vypočítat. Výhoda tohoto zařízení spočívá v možnosti stanovit hned několik texturních charakteristik během jednoho testu a také všestranné využití pro testování rozlišných potravinářských materiálů (KRKOŠKOVÁ, 1986). 37

38 3.9.5 Texturní profil TPA Analýza profilu textury (TPA texture profil analysis) je multikomerční analýza, která pomocí stlačování vzorku stanovuje jednotlivé texturní parametry. Vlastní měření je provedeno ve dvou fázích a při přesně definované rychlosti. Přístroj k měření TPA byl vyvinut v 60. letech jako přístroj k měření mechanických vlastních potravin a jejich vztahu ke struktuře dané potraviny. V dalších letech byla TPA technologie podrobena několika modifikacím a vylepšení, které mělo za následek získání přesnějších naměřených dat (MOCHIZUK, 2001). Texturní profilová analýza je imitativní metoda, která je založena na opakovatelném stačení mezi deskami. Pro polotuhé potraviny je TPA modifikována pomocí vtlačovací sondy. Postup měření je rozdělen do několika kroků. V prvním kroku dojde k prvnímu stlačení vzorku, následuje návrat desky do původní polohy, krátká prodleva a druhé stačení. Vše je zaznamenáváno pomocí měřícího zařízení a výstupem z měření je specifická křivka (ŠTĚTINA, 2007). Obr. 5. Instrumentální TPA (PONS et al., 1996) Obr. 5. popisuje působení síly za jednotku času během dvou kompresí. Na počátku křivky je vyjádřena křehkost (fracturabillity), která je definována jako síla potřebná k dosažení prvního významného zlomu v křivce. Druhým významný vrcholem v první křivce je tvrdost (hardness 1), což lze definovat jako maximální sílu dosaženou během 38

39 první komprese, která je potřeba k deformaci vzorku. Plocha A3 nám vyjadřuje lepivost (adhesive), která se dá vyjádřit jako práce, potřebná k překonání síly vznikající mezi povrchem vzorku potraviny a povrchem zatěžovací desky, se kterou je potravina v kontaktu. Plochy A1 a A2 jsou vyjádřením soudržnosti (cohesiveness), což lze vyjádřit jako poměr ploch energie druhého cyklu k energii prvního cyklu. Dalšími veličinami, které jdou zjistit z měření TPA je gumovitost, žvýkatelnost. Gumovitost se stanoví vynásobením tvrdosti a soudržnosti, žvýkatelnost se vyjádří vynásobení gumovitosti a pružnosti (VÁLKOVÁ, 2004) Nepřímé metody objektivního hodnocení textury K objektivnímu stanovení textury se dají použít i metody nepřímého měření. K těmto metodám řadíme, chemické, enzymové, mikroskopické a také fyzikální metody, u kterých ale není použita mechanická energie. Při všech nepřímých metodách se předpokládá, že mezi texturou a zkoumanou potravinou je určitý vztah, přitom musíme zabránit jakémukoliv vlivu, který by mohl nějakým způsobem ovlivnit průběh a výsledek měření. Právě z tohoto důvodu mají nepřímé metody jen omezené využití. Chemické a enzymové metody nemají při stanovení texturních vlastností cereálních výrobků praktické využití, využívají se především na stanovení textury ovoce, zeleniny a masa. Oproti tomu mikroskopické a fyzikální metody mají při stanovení textury cereálních výrobků využití (KRKOŠKOVÁ, 1986) Textura cereálních výrobků Jednotlivé přístroje, které se používají k měření, slouží k odhalení vad textury, která je nejčastěji způsobena nedodržením požadovaného technologického postupu nebo použití nekvalitních surovin. Texturní vada může také vzniknout během skladování. Odchylka od předpokládaného texturního profilu je brána jako ztráta v celkové kvalitě výrobku, což má za následek negativní odezvu od spotřebitele. Nejčastěji jsou prováděny následující testy porovnávání tvrdosti a lámavosti sušenek nebo chleba, krájitelnosti chleba, dále měření odolnosti sušenek vůči ohyby, ukousnutí. Měří se také 39

40 střída pečiva pomocí komprese cylindrickou sondou. Dále se může měřit těsto a kvalita lepku, například mohutností kynutí těsta ( 2010) Textura chleba Textura chleba a také dalších cereálních výrobků je definována jak pomocí smyslových vlastností tedy metodami senzorické analýzy, tak metodami objektivního hodnocení. Velmi často se setkáváme i se vzájemnou kombinací těchto metod měření. Kombinace je vhodná pro ověřování naměřených hodnot (HANSEN et al., 1990). Hlavními atributy, které se spojuji s čerstvostí chleba patří měkkost střídy a její obnovitelnost tvaru po deformaci vnější silou. Velmi rychlým testem této vlastnosti, který ve velké míře využívají hlavně běžní spotřebitelé, je zmáčknutí chleba mezi prsty. Na základě tohoto testu zkušený spotřebitel odmítne chleba, který je příliš tvrdý při doteku, nebo chleba, který zůstane stlačený i poté, co přestala působit síla. Mnoho takových testů, které se používají k hodnocení textury, je založeno na různých variantách deformace nebo stlačení. Mnohem přesnější výsledky jsou získávají z objektivního měření (CAUVIAN, 2004) Měření texturních vlastností chleba pomocí metody TPA Texture profile Analysis (TPA) je druh testu, který se využívá na stanovení vlastností chlebové střídy. Při TPA je zkoušený vzorek podroben dvojímu stlačení, které následuje po sobě. Příklad takového měření je na (obr. 6). Vzorek chleba a koláče je podroben 25 % stlačení. Metoda TPA je v podstatě založena na stimulování dějů při kousání a žvýkání v lidských ústech. Ze získané křivky lze vyčíst hned několik důležitých texturních parametrů jako je křehkost, tvrdost, přilnavost, lepivost a soudržnost (CAUVIAN, 2004). 40

41 Obr. 6. Měření texturních vlastností chleba a koláče (CAUVIAN, 2004) Analýza texturních vlastností bílého chleba senzorickými a instrumentálními metodami a jejich vzájemný vztah Cílem měření bylo stanovení základních texturních charakteristik u jednotlivých druhů chlebů různých obchodních značek a od různých výrobců a porovnání odchylek senzorického a instrumentálního měření. Nejprve bylo provedeno měření vzorků pomocí přístrojů, texturní vlastnosti byli měřeny pomocí TPA na přístrojí TA. - XT2 Textrure Analyzer. Následně byla provedena senzorická analýza. Jednotlivé vzorky byly hodnoceny vyškolenými hodnotiteli. K měření bylo použito 6 různých značek chlebů, které byly zakoupeny z obchodní sítě. Všechny značky byly upečeny v den nákupu. Vzorky byly uskladněny v původních polyethylenových obalech při teplotě 20 C. Po čtyřech dnech od nákupu bylo provedeno první měření texturních vlastností, po dvanácti dnech bylo měření zopakováno. Instrumentální parametry byly měřeny pomocí TPA. Hodnocení bylo provedeno pomocí trojstupňové metodologie podle Karlsruhe. Jednotlivé ukazatele jakosti byly ohodnoceny devítibodovou stupnicí. Výstupy z měření dokázaly, že instrumentální měření je přesnější a efektivnější než měření senzorické. Měření však také poukázalo na důležitý pojem a to, že senzorické měření může být považováno za předměření, po kterém by však mělo následovat měření pomocí přístrojů. Měřením bylo také odhaleno, že na jednotlivé texturní atributy má velký vliv doba uskladnění. Vlivem uskladnění tedy dochází k velmi výraznému ovlivnění charakteristický vlastností (GÁMBARO et al., 2002). 41

42 Vlivy působící na texturní vlastnosti chlebů Textura jako komplexní pojem je ovlivňována celou škálou vlivů. U textury chlebů a pečiva nejčastěji hovoříme o buněčné struktuře, základních surovinách a přídavných surovinách. Dále má na texturu chlebů velký význam zpracování a uskladnění. Buněčná struktura patří mezi nejnovější metody objektivního měření texturních vlastností. Dříve se buněčná struktura měřit nedala, vlivem vývoje techniky však došlo k vynalezení nového typu měřícího přístroje, který je znám pod označením C - CELL, který umožňuje měření buněčných rozměrů a tloušťky buněčných stěn. Získaná data jsou pak následně použita pro komplexní stanovení strukturních vlastností chleba. Suroviny jsou velmi důležitými při utváření celkové struktury. Přísady mají velmi významný vliv na celkovou kvalitu cereálního výrobku. Velmi důležitá je také vzájemná kombinace přísad a jejich množství. V pšeničném chlebu tvoří specifickou strukturu protein lepek. Účinek lepku spočívá v tom, že vytváří síť velmi malých vzduchových bublinek a zadržuje je v těstě, později dochází k rozpínání plynem, který je produkován fermentací jednoduchých cukrů pomocí droždí. Lepková struktura je tedy vytvářena z pšeničné mouky, vody, kvasnic a dalších funkčních přísad. Základ pro zlepšení struktury chleba spočívá v utváření kvalitní glutenové struktury, která je schopná při kynutí zadržovat vznikající plyn (CAUVIAN, 2004). Mouka je základní surovinou, která velmi ovlivňuje texturní vlastnosti, ve většině těst tvoří až 60 % z jejich hmotnosti. Za základní považujeme jen mouky pšeničné a žitné o různém stupni vymletí. Mouky vymleté z jiných obilnin nebo jiných plodin jsou považovány jen za přísady (KUČEROVÁ, 2008). Výjimku tvoří pekařské výrobky, kde je záměrně použito jiných druh mouky než pšeničné a žitné, ze specifického důvodu, například mouky rýžové. Bílkoviny udělují mouce specifické vlastnosti, přidáním těchto bílkovin do mouky zlepšíme zadržování plynu, a tedy i objem pečiva, čímž docílíme vzniku měkkčího bochníku, který se pak spotřebiteli jeví čerstvější. Přidaný protein může být buď nativní nebo přidaný, například ve formě sušeného lepku. Další velmi významnou vlastností je enzymatická aktivita alfa - amylásy, která do jisté míry také ovlivňuje výslednou kvalitu chleba (CAUVIAN, 2004). Další skupinou látek, které mohou zlepšit pekařské vlastnosti jsou látky přídatné. Těmito látkami se rozumí látky, bez ohledu na jejich výživovou hodnotu, které se zpravidla nepoužívají samostatně nebo jako potravina, ani jako charakteristická potravní přísada a přidávají se do potraviny při výrobě, balení, přepravě nebo skladování, čímž 42

43 se samy nebo jejich vedlejší produkty stávají, nebo mohou stát, součástí potraviny (KUČEROVÁ, 2008). Existuje celá škála přísad, které příznivě ovlivňují zadržování kvasných plynů, čímž ovlivňují celkovou strukturu výrobku. Nejběžnější měřitelná změna na textuře je zlepšení počáteční měkkosti chleba. Tento efekt lze vyvolat například přidáním kyseliny askorbové, tuků, emulgátorů a i některých enzymů, jako je například alfa - amyláza (CAUVIAN, 2004) Vliv zpracování těsta na texturu chleba Hustota a pórovitost střídy jsou nejdůležitější vlastnosti, které mají hlavní vliv na texturu chleba. Tyto dvě vlastnosti jsou tedy nejdůležitější při zpracování těsta. Při zpracování těsta dochází ke změně objemu a buněčné struktury. Velmi důležitá pro vývoj těsta je intenzita míchání. Pokud zvyšujeme intenzitu míchání, dochází ke zvětšování objemu pečiva a měkkosti střídy. Tento jev je velmi důležitý při výrobním procesu, jako je například Chorleywood Bread Proces (CBP) (CAUVIAN, 2004). Při využití metody CBP lze dosáhnout stejného objemu pečiva a měkkosti střídy při nízkém obsahu proteinů v mouce. Správná transformace mechanické energie na chlebové těsto, během hnětení metodou CBP, je nezbytnou součástí ve vývoji těsta, jak vzhledem k reologickým vlastnostem, tak již několikrát zmiňovanému správnému zadržení plynu, což jsou nezbytné podmínky k produkci kvalitního bochníku. Předpokládaná role energie spočívá v rozvoji disulfidických vazeb, což vede ke zlepšení reologických vlastností. Působení mechanické energie se tedy dá přirovnat k účinku některých zlepšujících látek například přírodních enzymů (CAUVINA et al., 2001). Při porušení lepkové membrány, která může být poškozena silným hnětením, dochází ke zhoršení reologických vlastností těsta. Tento jev vede ke ztrátě vzduchových bublinek nebo ke sloučení ve velkou bublinu. Tato chyba v technologii se projevuje tmavým zbarvením ve střídě (CAUVIAN, 2004). Při výrobě těsta je také nezbytné kontrolovat teplotu zrání. Dodržení správné teploty je nezbytné pro vznik kvalitního výrobku. Teplota do velké míry ovlivňuje průběh chemických a biochemických změn, které nastávají při zrání těsta. Proces výroby těsta je velmi citlivý na teplotu. Při vyšší teplotě dochází ke zvýšení aktivit kvasinek, maximální teplotní hranice je 43 C. Při nízkých teplotách zrání těsta dochází k nižší oxidaci a těsta vykazují horší schopnost zadržování plynu ve střídě, čímž dojde ke změně ztrátě objemu pečiva (CAUVINA et al., 2001). 43

44 Změny v textuře během skladování Chléb, který je čerstvě upečen, má odlišné vlastnosti než chleb, který je skladován. Tyto změny velmi závisí na podmínkách uskladnění výrobku. Například, jestli je chleba rozbalený, ve většině případů je vysušen a to z důvodu ztráty vlhkosti odpařením. Častým jevem, který je závislý na obsahu vody ve výrobku, je vznik plísně na povrchu chleba, jelikož aktivita vody se pohybuje v rozmezí 0,90 0,98. Chléb je tedy považován za méně údržnou potravinu. Při ukončení procesu pečení je obsah vody v kůrce velmi malý, což neumožňuje růst plísní na povrchu chleba. V průběhu skladování však dochází ke změně vlhkosti - k přemisťování vlhkosti z oblasti vlhké střídy do suché kůrky. U chleba, který je rozbalen však dochází k vypařování do atmosféry. Jiný stav ale nastává u zabaleného chleba, zde dochází k rovnováze mezi střídou, kůrkou a okolním prostředím, tedy obalem. Význam tohoto procesu má za následek snížení drobivosti. Také se však vytváří ideální prostředí pro růst plísní. Dochází k absorpci vlhkosti kůrkou, což má za následek ztrátu křehkosti chleba. Tato ztráta vyvolává u spotřebitele snížení senzorické hodnoty, protože požadavek spotřebitele je, aby kůrka byla tvrdá. Ztráta křehkosti se dá částečně eliminovat zabalením chleba do obalu s malými dírkami. Dírky v obalu způsobují částečný únik vlhkosti, která odchází ze střídy do kůrky. Tímto postupem si kůrka zachovává svoji tvrdost a křehkost. Pokud dojde ke ztrátě vlhkosti, střída se jeví tvrdá a vysušená. Oschlý chléb souhrnně popisujeme jako chléb, který ztratil svou čerstvost. Tento jev zahrnuje několik změn: ztráta vlhkosti střídy a kůrky, zvlášť jedná-li se o rozbalený produkt, ztráta křehkosti kůrky, což se nejčastěji vyskytuje u baleného chleba, zvýšení drobivosti chleba, obvykle souvisí s obsahem vody, zvýšení pevnosti střídy, změna chuti (nejčastěji ztráta), změna vůně (nejčastěji ztráta). Nejčastější změna u chleba, který je chráněn před ztrátou vlhkosti obalem, je okorání. Dochází k progresivnímu vzrůstu pevnosti střídy se stoupající dobou uskladnění. Tento jev vzniká díky změnám ve struktuře krystalické mřížky škrobu (CAUVIAN, 2004). 44

45 Možnosti zlepšení textury chleba Při procesu zlepšování texturních vlastností se ubíráme třemi základními směry: změna struktury, zlepšení uskladnění, využívání nových alternativních výrobních procesů. Tyto tři základní směry mají významný vliv na změnu objemu pečiva, jeho hustoty a buněčnou strukturu. Nejčastěji se proces zlepšování ubírá směrem k produkci měkkčí střídy na počátku uskladnění. Příkladem je využití přídavku oxidačních činidel a emulgátorů, čímž sice nezabráníme osychání během skladování, ale spotřebiteli se jeví výrobek čerstvější. Důležitým ukazatelem, který je také nutno sledovat je i hustota, která do jisté míry také může ovlivnit výslednou texturu výrobku. Hustota střídy je rozdílná, směrem ke kůrce je největší, nejmenší hustota je pak směrem do středu střídy. Rozdílná hustota v příčném řezu bochníku je tedy hlavním ukazatelem textury. Pomocí tohoto hlediska jsou vybírány ty pekařské technologie, které jsou schopné dosáhnout tohoto aspektu. Ty které nedosahují požadovaných vlastností jsou komerčně neúspěšné. Stejnorodá hustota na příčném řezu bochníku činí chléb při doteku pevný, povrch se jeví jako oschlý (CAUVIAN, 2004). Procesu osychání chleba nelze eliminovat, dá se pouze zpomalit rychlost celého procesu. Například využitím mechanismu, který zahrnuje rychlost rekrystalizace škrobu během skladování (ZELESNAK et al., 1986). Dalšími možnostmi, které jsou ve velké míře využívány, je přidání emulgátoru, jako je například monostearový glycerol, alfa - amyláza, ošetření alkoholem, přídavek cukru. Cukr je například přidáván do koláče, kde je maximální rychlost osychání kolem 21 C (CAUVIAN, 2004) Analýza texturních vlastností baget Úkolem měření bylo stanovení tvrdosti ( staleness ) francouzského chleba, který byl dále využíván na výrobu sendvičů. Tvrdost a oschlost lépe okoralost chleba hraje velmi důležitou roli v krájitelnosti bagety. Je-li bageta příliš čerstvá dochází k velmi snadnému zacpávání kráječů. Na druhou stranu, jestli je bageta velmi zvětralá, vyvolává to u spotřebitele nežádoucí dojem. Bylo tedy provedeno měření čerstvého a dva dny starého vzorku. Za použití penetrometru s cylindrickou sondou, což umožnilo měření 45

46 jak kůrky, tak vnitřního obsahu chleba (střída). Sonda pronikala do vzorku 250 mm/min až do hloubky 15 mm. Pomocí tohoto testu lze velmi rychle a efektivně měřit míru oschlosti francouzského chleba. Byl navrhnut specifický software, který umožnil získání dat, která sloužila k určení míry krájitelnosti francouzského chleba. Výsledky měření jsou uvedeny v (tab. 4) a na (obr. 7.) ( 2010). Tab. 4. Výsledky měření baget ( 2010) Čerstvost Síla Tlak Okoralost Síla Tlak Jednotky [ N ] [ N/mm ] Jednotky [ N ] [ N/mm ] Čerstvost 1 9,48 1,15 Okoralost 1 13,71 3,15 Čerstvost 2 8,7 1,03 Okoralost 2 14,45 2,33 Čerstvost 3 7,75 1,1 Okoralost 3 15,06 2,74 Čerstvost 4 9,7 1,21 Okoralost 4 14,42 2,67 Průměr 8,91 1,12 Průměr 14,42 2,76 Obr. 7. Výsledky měření baget-graf ( 2010) Nejčastější vada při výrobě francouzského chleba nastává během kynutí. Dochází k nadměrnému překynutí a vzniku typických vyboulenin. Tento jev je velmi častý a pro spotřebitele negativní. Lze ho eliminovat dodržením a hlídáním času kynutí výrobku. Doporučuje se dodržení času kynutí do 40 minut a velmi důležité je hlídání procesu. Na tento jev může mít zásluhu i hmotnost těsta, čím vyšší bude hmotnost těsta, tím je pravděpodobnější, že dojde k vyboulení a k následnému vzniku typického srdcového tvaru. Dále je nutné dodržování nižších teplot v poslední fázi kynutí. Vliv má také průběh fermentace (CAUVIAN et al., 2001). 46

47 Analýza texturních vlastností krájeného chleba Měření si kladlo za cíl stanovení texturních vlastností chlebové střídy, hlavně míru oschnutí u krájeného chleba v průběhu tří dnů. Výsledky testu byly zpětně využity pro určení trvanlivost chleba. Při analýze musel být brán zřetel na složení vzorku, správné umístění na zkoušenou plochu, výrobní postup a na symetrii vzorku. Při měření byla použita metoda, která vyplývala ze studie instrumentálního měření texturních parametrů u pečeného zboží Campden a Chorleywood FA. Kde atributy jako soudržnost, tvrdost a pružnost jsou získávány ze struktury chlebové střídy. Měření probíhalo na 3 plátcích chleba vybraných tak, aby se eliminovali přirozené změny produktu. Na (obr. 8.) je názorná ukázka měření vzorku. Obr. 8. Měření krájeného chleba ( 2010) Výsledkem měření bylo zjištění, že naměřené hodnoty tvrdosti mohou vést k předpovědi chování chlebové střídy, a to tím, že pevnější struktura zlepšuje manipulaci během krájení chleba. Výsledky měření pružnosti byly použity na stanovení doby trvanlivosti, ale také k optimalizaci složení a způsobu balení. Na základě měření bylo prokázáno, že struktura chlebové střídy je měkká, vlhká a pevná. Během testování docházelo k malým deformacím, což poukazuje na extrémně ohebné charakteristické rysy chleba (zejména u čerstvého chleba). Oproti tomu chléb více oschlý, tedy starší, takové chování nevykazoval. Plátky chleba byly vystavovány až 50 % deformaci. Zjištěné charakteristiky chlebové střídy byly využity k vývoji kontroly jakosti těchto výrobků ( 2010). 47

48 Častým negativním jevem u krájeného chleba je jeho vysoká drobivost. Tato vada je způsobena nerovnoměrným rozmícháním těsta, dojde ke špatnému vyhnětení. Vzduchové bublinky nejsou dostatečně začleněny do těsta. Dochází ke vzniku hrubější struktury a ve výrobku se vyskytují tmavé pruhy. Vlivem nedostatečného promíchání dojde ke špatnému zatlačení vzduchové bublinky do těsta, čímž jsou vzduchové bublinky nestabilní. Zdrojem tohoto jevu může být použití příliš slabé mouky při výrobě chleba, při vyvíjení těsta slabá energie hnětení, nevyužití zlepšujících prostředků, například tuku nebo jiného emulgulátoru, popřípadě použití malého množství vody při vytváření těsta (CAUVINA et al., 2001) Porovnání texturních vlastností pšeničného a rýžového chleba Rýže, jako obilovina, se dá podobně jako pšenice využít na výrobu chlebů. Vlastnosti rýžové mouky jsou však velmi rozdílné od pšeničné. Hlavní rozdíl spočívá v tom, že rýže neobsahuje lepek. Rýžový protein, oproti pšeničnému proteinu, je sice zbaven plastičnosti a elasticity, ale tím že neobsahuje komplex gliadinu a gluteinu, z něho dělá ideální potravinu právě pro skupinu obyvatel, kteří trpí nemocí celiakií. Cílem měření bylo porovnání texturních parametrů a změn během skladování u domácího rýžového chleba a běžného pšeničného chleba. Dále byl porovnáván i rýžový chléb, do kterého bylo přidáno 10 % rýžových otrub, které měly zlepšit texturní a senzorické ukazatele. V pokusu je rýžový chléb bez přídavku otrub označen jako 100% Long grain (LG). Chléb s přídavkem otrub jako 90% Long grain (LG)-10%. Rýžový chléb byl připraven podle návodu, který je doporučován lidem trpící nemocí celiakii, pšeničný chléb byl zakoupen ve spotřebitelské síti. K měření vzorků bylo použito metody TPA. Měření bylo provedeno pomocí přístroje TA. - XT2 Texture analyzer, který používá 25 mm hliníkový kompresivní disk. Připravené vzorky o velikosti 23 mm byly podrobeny zatížení a zjištěné hodnoty byly navzájem porovnány. Dále byly vzorky podrobeny diferenční skenovací kalorimetrii a rentgenové difrakci. Nejprve byla stanovena vlhkost a objem všech vzorků, výsledky jsou uvedeny v (tab. 5). Senzorické hodnocení odhalilo, že celo - rýžový chléb LG byl po upečení velmi suchý, měl drobivou a nestejnorodou strukturu. Také velmi rychle vázal vzdušnou vlhkost a vlhl. Oproti tomu, vzorek (LG) - 10% měl lepší strukturu a byl méně vlhký, ale měl nepatrně menší hustotu a objem. 48

49 Tab. 5. Výsledky měření vlhkosti a objemu rýžového a pšeničného chleba (KADAN et al., 2001). Vlhkost Hmotnost [ g ] Objem [ ml ] První den První den První den 100 % Long grain (LG) 51,2 522,4 968,5 90% Long grain (LG) 10% 50,9 521,7 951,0 Pšeničný chléb 44,9 661, Dále byly vzorky podrobeny TPA analýze, která odhalila, že všechny vlastnosti kromě pružnosti jsou výrazně vyšší u rýžového chleba, a to jak u vzorku (LG), tak (LG) Například tvrdost u rýžového chleba (LG) byla až 10x vyšší než u běžného pšeničného chleba.výsledky měření jsou uvedeny v (tab. 6 ). Vlivem skladování se také velmi měnily texturní parametry rýžového chleba. U rýžového chleba došlo při skladování k výraznému zhoršení, hlavně pružnosti a soudržnosti, oproti tomu u pšeničného chleba nedošlo až k tak výrazným změnám. Tab. 6 Výsledky analýzy TPA pšeničného a rýžového chleba (KADAN et al., 2001). 100% Long grain 90% Long grain (LG) 10% Pšeničný chléb První den Sedmý den První den Sedmý den První den Sedmý den Tvrdost [ kg ] 0,40 ± 0,04 1,49 ± 0,07 0,24 ± 0,02 1,22 ± 0,15 0,04 ± 0,00 0,09 ± 0,03 Křehkost [ kg ] 0,40 ± 0,04 1,49 ± 0,07 0,24 ± 0,02 1,22 ± 0,15 0,04 ± 0,00 0,09 ± 0,03 Pružnost 1,82 ± 0,36 0,62 ± 0,06 2,18 ± 0,37 0,64 ± 0,01 1,07 ± 0,02 1,31 ± 0,52 Soudržnost 0,8 ± 0,01 0,35 ± 0,05 0,81 ± 0,01 0,26 ± 0,05 0,39 ± 0,00 0,69 ± 0,26 Gumovitost 0,32 ± 0,03 0,50 ± 0,10 0,20 ± 0,01 0,30 ± 0,07 0,01 ± 0,00 0,06 ± 0,03 Žvýkatelnost 0,58 ± 0,10 0,32 ± 0,07 0,44 ± 0,07 0,20 ± 0,07 0,02 ± 0,00 0,08 ± 0,04 Ohebnost 0,48 ± 0,02 0,18 ± 0,04 0,48 ± 0,01 0,14 ± 0,02 1,83 ± 0,06 0,28 ± 0,60 Mezi rýžovým a klasickým chlebem jsou patrné jednotlivé texturní rozdíly. Pšeničný chléb dosahuje lepších výsledků než rýžový. V dnešní době je snaha o zlepšení kvality rýžového chleba, a to proto, aby se vyrovnal klasickému pšeničnému a vyhovoval potenciálním spotřebitelům. Přidáním 10 % rýžových otrub sice došlo 49

50 k částečnému zlepšení některých vlastností, ale rozhodně je potřeba hledat jiné přísady, které by zlepšily tyto texturní vlastnosti (KADAN et al., 2001) Texturní vlastnosti tortil Tortilla je nefermentovaný pekařský výrobek z kukuřičné mouky. Těsto je nejčastěji tvarováno do kruhového tvaru přibližně o průměru 12 cm a tloušťky 2 mm a pečeno v peci, na topné desce do mírně hnědého zbarvení (CAUVINA et al., 2001). Cílem analýzy bylo zjištění odolnosti tortill proti přetrhnutí. Dosavadní měření bylo velmi subjektivní a nespolehlivé. Cílem měření bylo stanovení přesných číselných hodnot, které by nahradily dosavadní subjektivné hodnocení. Kvalitní tortilla musí být dostatečně flexibilní na to, aby se dala svinout, a také musí být dostatečně pružná, aby nedošlo k prasknutí během plnění. Měření bylo provedeno na šesti čtvercových vzorcích. Testování bylo provedeno za pokojové teploty pomocí přístroje TMS - Pro textury Analyzer (obr. 9.). Vzorky byly upevněny na zkušební plochu pomocí svorek a byly proraženy sondou o velikosti 1 palce. Zkoušená rychlost byla nastavena na 150 mm/min. Vzorky byly proráženy do hloubky 35 mm, tato hloubka byla dostatečná na to, aby došlo k proražení vzorku. Výsledkem měření bylo tedy stanovení přesných číselných údajů. Záznam v podobě grafu je znázorněn na (obr. 10). Test je celkově jednoduchý a umožňuje objektivní měření ( 2010). Obr. 9. Analýza tortil pomocí TMS-Pro textury Analyzer ( 2010) 50

51 Obr. 10.Výsledky měření pevnosti tortil ( 2010) Texturní analýza krutonů Úkolem měření bylo zdokonalení jednoduchého subjektivního měření měkkosti a křupavosti krutonů. Tyto dvě základní vlastnosti jsou nejdůležitějšími ukazateli, které hodnotí spotřebitelé. Bez objektivní možnosti měření měkkosti a křupavosti, nelze docílit standardizaci tohoto výrobku. Dosavadní metoda spočívala v jednoduchém subjektivním posuzování, které vykazovalo značné rozdíly. Vlivem rozdílu mezi jednotlivými krutony, nelze posuzovat vzorky samostatně, ale musí se posuzovat více kusů najednou, takže výsledek je stanoven jako průměrný kus. Pro testování byl použit TMS - Pro textur Analyzer se snímačem zatížení N a CS - 1 Kramer Shear Cell. Pro měření bylo použito 5 g vzorku. Krutony byly poskládány tak, aby tvořily souvislou vrstvu. Výsledkem měření je sestavení jednoduchého a objektivního testu, který velmi rychle poskytuje výsledky o křupavosti výrobku. Výsledky měření jsou uvedeny na (obr. 11.) a v (tab. 7.). Dále je eliminován čas, který byl potřebný na subjektivní hodnocení a výsledky jsou vyjádřeny v měřitelných číselných hodnotách, nejedná se pouze o kvalifikovaný odhad ( 2010). 51

52 Tab. 7. Výsledky analýzy křupavosti a měkkosti krutonu ( 2010). Křupavost Síla Práce Jednotky [ N ] [ N.mm ] Křupavost ,7 8885,7 Křupavost 2 910,7 7515,1 Křupavost ,1 9603,3 Křupavost 4 999,6 8631,8 Křupavost , ,5 Průměr 1042,8 9058,5 Obr. 11. Výsledky analýzy křupavosti a měkkosti krutonu ( 2010) Test tvrdosti sušenek K rychlém a objektivnímu měření tvrdosti sušenek byla vybrána metoda tří bodového ohybu. Pro měření byly vybrány tři různé vzorky a to : příliš měkký, ideální a příliš tvrdý. Měření bylo provedeno na přístroji TMS - Pro Texture Analyse na (obr. 12.). Testování bylo prováděno do té doby, dokud nedošlo k prasknutí vzorku, při vzniku stejnorodé zlomeniny. Metoda jasně prokázala rozdíl mezi tvrdostí měkké a tvrdé sušenky. Rozdíl mezi měkkým vzorkem a ideálním už nebyl tak znatelný. Deformace lomem ideálního a měkkého vzorku je mnohem větší, než u vzorku tvrdého, z čehož vyplývá, že tvrdší vzorky se zlomí velmi rychle v porovnání s měkčími vzorky 52

53 a nedochází u nich k takové deformaci jako u měkčích. Oproti tomu tvrdší výrobky jsou mnohem křehčí, než výrobky měkčí. Údaje, které byly získány z tohoto testu, mohou být využity při manipulaci během výroby ( 2010). Obrázek 12 Test tvrdosti sušenek ( 2010). Typickou vadou sušenek je jejich rozpraskání. Rozpadlé sušenky jsou necelistvé, ztrácejí své typické vlastnosti a celkově vyvolávají negativní dojem na spotřebitele. K rozpadu může dojít i během manipulace. Pokud však není příčina ve špatné manipulaci, nejčastěji dojde k absorpci vody oplatkou. Tato absorpce nejčastěji nastává při porušení celistvosti obalu. Pokud dojde k již nepatrnému porušení obalu, dochází k průniku atmosférické vlhkosti přes obal. Následně dojde ke kondenzaci atmosférické vlhkosti na povrchu sušenky a vlivem difúze k absorpci vody povrchem sušenky. Poté dochází k porušení struktury a k následným negativním změnám. Jedním ze způsobů jako zabránit této vadě, je dokonalé zabalení finálního výrobku kvalitním a odolným obalem (CAUVINA et al., 2001). 53