Ржаной хлеб. Азбука домашнего пекаря. Часть III. Способы измерения кислотности теста.
Продолжение. Начало здесь.
Поскольку созревание ржаного теста на всех этапах приготовления хлеба напрямую связано с достижением им необходимого уровня кислотности, то эту самую кислотность нужно уметь контролировать и измерять. Измерять кислотность принято в градусах по Нейману, это измерение производится методом титрования. Другим показателем кислотности является величина кислотно-щелочного баланса среды pH, она менее информативна, но проводится более простым методом, чем титрование - с помощью тест-полосок или электронного pH-метра. На снимке показаны наборы для всех методов оценки кислотности.
Остановимся подробнее на каждом из методов. Самым информативным методом, дающим объективную оценку кислотности, является титрование, с него и начнём.
ТИТРОВАНИЕ КИСЛОТНОСТИ.
Определение понятия "градуса кислотности" по ГОСТ 5670-96:
Под градусом кислотности понимают объем в кубических сантиметрах раствора точной молярной концентрации 1 моль / дм3 гидроокиси натрия или гидроокиси калия, необходимый для нейтрализации кислот, содержащихся в 100 г изделий.
Само измерение кислотности представляет собой следующую последовательность операций:
- разведение 5 г навески исследуемого материала (теста, закваски) в 50 г дистиллированной воды с целью растворения в воде всех кислот, находящихся в навеске;
- добавление к раствору кислот двух-трех капель индикатора (1% раствора фенолфталеина в медицинском спирте);
- контролируемое по объему добавление к раствору кислот с индикатором титранта (раствора точной молярной концентрации 1 моль / дм3 гидроокиси натрия)
- расчет кислотности в градусах по формуле X = 2V·K, Где Х - кислотность в градусах, V - объем (вес) титранта, который понадобился для нейтрализации кислот (момент, когда нейтрализация кислот в исследуемом растворе наступила, замечается по окрашиванию раствора в слабо-розовый цвет, который не исчезает в течении минуты), К - поправочный коэффициент приведения используемого раствора гидроокиси натрия или гидроокиси калия к раствору точной молярной концентрации 0,1 моль/дм3. Если использовать раствор титранта точной молярной концентрации 0,1 моль/дм3, то К=1, то формула упрощается до минимума:
Например, если розовый окрас появился после добавления 5 г титранта, то кислотность равна 5 х 2 = 10 Градусов.
Важные дополнения:
Если 5 г исследуемой навески растворить не в 50, а в 100 г воды, то фиксация проявления розовой окраски будет легче, потому что она лучше проявляется. Вес титранта при этом также умножается на 2 для получения кислотности в градусах.
Если 10 г навески растворить в 100 г воды, и оттитровать, то вес титранта не умножается на 2, а напрямую соответствует градусам кислотности. Например, если до получения розового цвета понадобилось 15 г титранта, то и кислотность равна 15 град. Такой метод точнее, а значит предпочтительнее в тех случаях, когда требуется очень точно измерить кислотность
В домашних условиях проще измерять не объем раствора (титранта), как это делают в лабораториях хлебокомбинатов, а его вес. Это позволяет не загромождать стол титровальной установкой, а использовать небольшие весы с точностью измерения 1 мг. Поэтому для домашних условий набор для титрования будет компактным, его можно хранить в недоступном для детей месте, но при этом быстро подготавливать для измерения кислотности.
Подготовка набора для титрования.
Подготовка набора для титрования делается один раз, и его хватит на длительный период использования, поэтому не следует пугаться сложностей.
В компании, торгующей химреактивами, я купил фенолфталеин. Посуду, воронку, пипетки, стеклянную трубку - в магазине лабораторного оборудования. Весы продаются везде, медицинский спирт пришлось искать у друзей.
1 г фенолфталеина (порошок на дне пузырька) нужно растворить в 100 г медицинского спирта, получится необходимый для титрования индикатор.
Для приготовления титранта я купил стандарт-титр (гидроокись натрия NaOH, он же - едкий натр):
На упаковке есть инструкция, как из содержимого стеклянной ампулы подготовить раствор титранта точной молярной концентрации 0,1 моль / дм3 - а именно, нужно содержимое ампулы растворить в 1 литре дистиллированной воды, что я и сделал. таким образом у меня появился титрант.
Если нет возможности купить стандарт-титр, то нужно понимать, что раствор едкого натра (гидроксида натрия NaOH) точной молярной концентрации 0,1 моль / дм3 представляет собой раствор 4 г NaOH в одном литре дистиллированной воды.
Можно начинать титрование. Кроме полученных растворов понадобятся пипетка, стеклянная трубочка, посуда для растирания образца (навески) с водой, дистиллированная вода.
Измерение титруемой кислотности.
Обычно само титрование занимает одну-две минуты, но нужно к этому добавить время, минут десять, необходимое для растворения в воде всех кислот из навески.
На фото слева направо. Навеска 5 г ржаной закваски 100 пекарской влажности, которая живет у меня более пяти лет, в 50 г дистиллированной воды. Тщательно размешенная закваска в воде, установленная на весы. Добавление трех капель индикатора. Добавление титранта с помощью стеклянной трубки с контролем веса добавленного раствора.
Как видите, раствор окрасился в стабильный розовый цвет, когда весы зафиксировали вес добавленного раствора титранта 7,76 г.
Таким образом, кислотность моей закваски равна 7,76 х 2=15,5 Град. Это нормальная кислотность для ржаной закваски на цельнозерновой муке. Бинго!
Измерение величины pH электронным pH-метром.
Для демонстрации измерения pH я взял заквашенную чистыми культурами термофильных бактерий Дельбрюка-76 осахаренную заварку ржаной сеяной муки. Я храню такой полуфабрикат в холодильнике и использую для выпечки высокорецептурных сортов хлеба - белорусских и прибалтийских. Предварительно я измерил кислотность полуфабриката титрованием и получил кислотность 10 град Н.
Измерение величины pH - процедура очень простая. Требуется, по аналогии с титрованием, развести 5 г исследуемого полуфабриката в 50 г дистиллированной воды, после чего просто опустить в жидкость pH-метр и зафиксировать полученный результат.
Очень удобно измерить величину pH перед титрованием, а после этого оттитровать. Таким образом можно получать данные по исследуемому материалу и в pH, и в градусах.
Важно помнить, что перед первым измерением после покупки, pH-метр нужно откалибровать в соответствии с инструкцией. Кроме того, в ходе эксплуатации, электронный pH-метр требует регулярной калибровки.
На фото я сначала поместил pH-метр в дистиллированную воду, он показал pH 6,8. После этого я измерил кислотно-щелочной баланс заквашенной заварки, титруемая кислотность которой 10 град. Как видите, её pH=4,2.
Кстати, ржаная закваска, титруемая кислотность которой была 15,5 град (выше по тексту) тоже показала pH=4,2, что демонстрирует тот факт, что все-таки величина pH не отражает с необходимой степенью объективности кислотность полуфабриката, о чем я упоминал в предыдущей главе.
Измерение величины pH индикаторной полоской.
Измерить pH индикаторной полоской проще простого. Полоску нужно просто опустить на секунду-две в такой же раствор навески в дистиллированной воде, которую готовили и для титрования, и для измерения кислотно-щелочного баланса электронным pH-метром, и сравнить её цвет с цветовой шкалой, прилагаемой к набору полосок. Определенному цвету соответствует определенная величина pH.
Теперь, когда особенности ржаной муки и теста, значение кислотности и способы её оценки стали известны, можно попробовать разобраться с типами ржаных заквасок и способами их выведения.
Продолжение следует...
P.S. Представленные методики измерения кислотности согласованы с гендиректором ООО "РУСХЛЕБ ИССЛЕДОВАНИЯ", ведущим научным сотрудником НИИ Хлебопекарной Промышленности, к.т.н Терновским Григорием Валерьевичем, за что ему огромное спасибо!