Биохимия хлеба

Метод, впервые предложенный русским врачом Е.Скоробогачем, гораздо проще методов механического измельчения отрубей. Он показал, что простым и вместе с тем весьма эффективным способом повышения перевариваемости отрубей является их гидротермическая обработка паром под давлением. Значительно позже такой же способ повышения перевариваемости и усвояемости отрубей предложил Клопфер. Получающийся продукт - «отруби Клопфера» - широко рекламировался как хорошо усваиваемая и высокопитательная примесь к сортовой муке.

Эффективный метод биохимической обработки отрубей был предложен А.И.Опариным с соавторами. Их метод заключается в заваривании и осахаривании отрубей и последующем заквашивании полученного затора. Этот метод приготовления теста имеет явные преимущества, что проявляется во внешнем виде хлеба и в значительном увеличении перевариваемости пепсином белков хлеба.

Из склада бестарного хранения муки с помощью системы пневмотранспорта по трубопроводу мука поступает на производство. Через циклон-разгрузитель, в котором осуществляется разделение транспортируемого материала (муки) и воздуха, мука подается на просеивание. Эта операция (просеивания) предназначена для отделения случайных посторонних частиц, отличающихся по размеру, от частиц муки, а также для разрыхления муки, насыщения ее воздухом.

Для удаления из муки металлических частиц, проходящая через отверстия сито просеивателя, предусматриваются магнитные уловители. Подъемная сила магнитов не менее 8 кг.

Подготовка соли:

На предприятии соль используется в производстве в виде солевого раствора концентрацией 26% по массе, что соответствует плотности раствора 1,2г/см3.

Для приготовления и хранения солевого раствора используется установка Т1-ХСТ-80. Соль из самосвала ссыпается в приемную воронку через предохранительную решетку, затем по трубопроводу в воронку подается вода в количестве 50% к массе соли, перемешивается мешалкой. При достижении плотности раствора 1,2см3 поступает на очистку и фильтрование. Фильтруется солевой раствор через стеклянный фильтр из сульфоугля.

Подготовка сахара:

Подготовка сахара заключается в его очистке, растворении и фильтровании полученного сахарного раствора. Для приготовления сахарного раствора плотностью 1,3см3 на предприятии используют установку СЖР-300. Сахарный раствор готовят смешиванием сахара с подогретой до температуры 30-320С водой в соотношении 1:1 по массе, затем полученный раствор фильтруют.

Подготовка жировых продуктов:

Растительное масло перед подачей на производство фильтруют через сито с размером ячеек не более 3 мм. Маргарин и другие твердые жиры перед внесением в тесто расплавляют.

Подготовка прессованных дрожжей:

Подготовка прессованных дрожжей к замесу теста заключается в освобождении их от упаковки, предварительном грубом измельчении и приготовлении дрожжевой суспензии при добавлении теплой воды (t 30-350С) в соотношении 1:3,5.

Активация прессованных дрожжей:

Для улучшения подъемной силы прессованных дрожжей их предварительно активируют. Соотношение дрожжей, муки и воды: На 1 кг. прессованных дрожжей берут 2 кг. перерабатываемой муки и 6 литров воды температурой 32-340С.

Закваска теста.

На предприятии для производства хлеба используют жидкие закваски с завариванием части муки.

Закваски готовят по Мытищинской схеме.

Приготовление заварки:

Заварка представляет собой водно-мучную смесь, в которой крахмал муки в значительной степени клейстеризован, поэтому очень легко и быстро осахаривается амилолитическими ферментами. Заварки используются в хлебопечении как питательная среда для размножения дрожжей и кислотообразующих бактерий при приготовлении жидких дрожжей. Для приготовления заварок применяют муку и воду обычно в соотношении от 1:3 до 1:2.

На предприятии заварку готовят в заварочной машине ХЗМ-300 из муки ржаной обдирной.

В заварочную машину сливают 50л воды. Затем через весы ДМ-100 ссыпают 25кг муки ржаной обдирной и все тщательно перемешивают, включают пар и заваривают. Затем заварку охлаждают до t 65-670 С, проверяют по термометру.

Приготовление питания:

В охлажденную до t 65-670С заварку добавляют через весы ДМ-100 30кг муки ржаной обдирной и 60л воды для осахаривания. Продолжительностью осахаривания 10-12 минут. После осахаривания вливают 135л холодной воды. Температура питания 30-320С, влажность 83%.

Производственный цикл:

Готовую закваску в количестве 50% отбирают на замес теста. В оставшуюся часть подают питательную смесь в количестве, равном взятому в производство. Продолжительность брожения 3-3,5 часа.

Готовая закваска должна иметь следующие показатели:

Влажность, % - 83,0

Температура, 0С - 32-34

Кислотность, град - 9-12

Подъемная сила, мин - 25-30.

2.2. Обогащение  хлеба дрожжами

Пивные и специальные пищевые дрожжи многократно применялись для обогащения хлеба. Большой интерес, проявляемый с этой точки зрения к дрожжам, объясняется чрезвычайно высоким содержанием в них белка и витаминов группы В.

Содержание белка в дрожжах достигает 50-60% к сухой массе, а в пересчете на перевариваемый белок - 40-50%. Наконец, что очень важно, дрожжевой белок содержит в своем составе чрезвычайно большое количество лизина, недостаток которого, как уже отмечалось выше, является главной причиной неполноценности белков муки и хлеба. По содержанию витаминов группы В дрожжи также представляют собой чрезвычайно богатый продукт.

В настоящее время широко используются сухие (инстантные) дрожжи для производства хлеба и хлебобулочных изделий. Такие дрожжи имеют преимущество быстрого подъемного действия на тесто в отличие от жидких дрожжей. Например Ирано-Австрийская фирма «Бирлик и Р» предлагает на российский рынок сухие дрожжи «Фариман», выработанные из натурального сырья, а также обогащенные 17 видами витаминов и 9 видами минеральных веществ. Они применяются для всех видов хлеба из пшеничной и ржаной муки.

Обогащение хлеба зародышами злаков и препаратами клейковины. Усиленно обсуждается вопрос о применении в мукомолье и хлебопечении специальных белковых добавок к муке для повышения содержания в готовом продукте белка и тех или иных незаменимых аминокислот. Поэтому ряд экспериментальных исследований, как химического, так и физиологического характера, ставит задачей определение аминокислотного состава и биологической ценности таких богатых белком продуктов, как пшеничные и кукурузные зародыши, пивные и пищевые дрожжи, подсолнечниковые жмыхи, соя. Высокое содержание в зародыше зерна витаминов и белка, с одной стороны, и большое количество получаемых при переработке кукурузы зародышей - с другой, заставляют обратить внимание на возможность их пищевого применения в качестве весьма богатого питательными веществами продукта.

Зародыши злаков могут быть использованы не только для обогащения витаминами и белками хлеба в диете здоровых людей, но также как чрезвычайно ценный источник дополнительных факторов питания в диете людей, страдающих от различных нарушений обмена.

Пищевая ценность зародышей пшеницы исключительно велика. В них содержится 33-39% белка (в пересчете на сухой вес), 21-30% сахаров, 13-19% липидов, 4,6-6,7% минеральных веществ и значительное количество витаминов В1, В2, В6, РР и группы Е - соответственно 6,2; 1,45; 2,5; 7,5 и 15,8мг%.

Произведенная Блоком и Боллинг биологическая оценка белков кукурузных зародышей по сравнению с белками цельного молока показала, что белки зародышей незначительно превосходят белок молока по своей биологической ценности. Использование зародышей для обогащения сортовой муки наталкивалось назатруднение, заключающееся в том, что зародыш вызывает сильное расплывание теста и ухудшение структуры мякиша в связи с наличием в зародышах глютатиона. Однако Грейв и Ле-Клерк показали, что предварительное замачивание зародышей в воде в течение нескольких часов дает возможность затем получить прекрасный хлеб, содержащий до 10% пшеничных зародышей и вместе с тем очень хороший по цвету, объему, пористости и структуре мякиша.

Известны также другие способы устранения отрицательного влияния глютатиона на физические свойства теста и качество хлеба: применение окислителей типа бромата калия; прогревание зародышей, использование для предварительной обработки зародышей пара; поджаривание в течение 3 минут при температуре 285 градусов; высушивание обезжиренных зародышей с первоначальной влажностью 14,9% до влажности 4% в течение 8 часов; добавление фосфолипидов; автоклавирование в течение 20 минут при 120 градусах.

В настоящее время многие зарубежные и отечественные фирмы предлагают добавки к хлебу, содержащие пшеничные зародыши. Бельгийская фирма MultiGerm производит концентрированную смесь для производства хлеба с натуральным составляющим BIOGERM («биогерм») - это пшеничный зародыш, полученный методом холодной прессовки. В результате технологии холодной прессовки зародыш полностью сохраняет свои питательные вещества и активность, а также высокую концентрацию витамина Е. В смесь входят также пшеничная клейковина, аскорбиновая кислота и фермент альфа-амилаза.

Положительное влияние зародыша: придает хлебу приятный цвет, надолго сохраняет хлеб свежим, улучшает вкусовые качества, а для теста - это равномерное распределение пор, пластичность и удобство для механической обработки . BIOGERM имеет еще одно важное преимущество -длительный срок хранения - 6 месяцев сухом и прохладном помещении.

Использование клейковины в хлебопечении известно уже начиная с 1912 года (Микини) для приготовления специальных сортов хлеба для диабетиков и страдающих ожирением, а также для массового потребления. Микини и Писсбург разработали способ и предложили оборудование для сушки сырой клейковины в вакууме. Высушенная клейковина была использована Эпштейном для разработки рецептов черного и белого клейковинного хлеба.

Сухая неденатурированная клейковина очень перспективна и эффективна для использования в хлебопечении. Она повышает содержание белка в хлебе, улучшает его аромат. Однако получение неденатурированной клейковины экономически нецелесообразно ввиду повышения стоимости хлебобулочных изделий.

2.3. Замес теста

Замешивают тесто в тестомесильных машинах.

Целью замеса теста является получение однородной массы с необходимой структурой и физическими свойствами, которые обеспечивают его рациональное деление, формование, расстойку, выпечку и высокое качество готовых изделий. В период замеса наибольшее значение имеют физико-механические, коллоидные и биохимические процессы.

Частицы муки при замесе теста впитывают воду, набухая при этом. При дальнейшем перемешивании набухшие частицы слипаются в однородную массу, образуя тесто. Существенную роль в образовании теста играют белковые вещества.

Биохимические процессы, протекающие при замесе теста - амилолиз крахмала, протеолиз белка, разрушение пентозанов, при этом происходит образование жидкой фазы. Названные процессы протекают под действием, как ферментов муки, так и ферментов дрожжей.

Замес теста бывает периодическим и непрерывным. При периодическом замесе отдельные порции теста замешивают через определенные промежутки времени. В настоящее время преобладает непрерывный замес, который имеет большие преимущества, так как сокращает производственный цикл и повышает производительность труда. Сущность его заключается в том, что процесс замеса идет непрерывно, тесто поступает на брожение в специальные емкости, а затем направляется на разделку.

Тесто из ржаной муки ставят на заквасках или используют заварной способ, при этом хлеб приобретает особый аромат, долго не черствеет. Тесто из пшеничной муки ставят опарным и безопарным способами.

При опарном способе вначале готовят опару, для чего берут половину количества муки, 2/3 воды, все дрожжи. Опара бродит 3--4,5 ч. К готовой опаре добавляют оставшееся количество муки и воды, соль и другие компоненты, предусмотренные рецептурой, и замешивают тесто, которое бродит 1--1,5 ч.

При безопарном способе все предусмотренное рецептурой сырье замешивают сразу. Продолжительность брожения теста -- 3--4 ч. Безопарный способ простой, требует меньше времени для приготовления хлеба, но при этом изделия получаются худшего качества и расходуется больше дрожжей, чем при опарном способе. Вышеуказанные способы являются традиционными.

Новым и экономически выгодным является способ приготовления теста на жидкой опаре с сокращенным периодом брожения, процесс механизирован и автоматизирован.

В жидкой опаре образуется больше водорастворимых белков, меньше расходуется сахаров при брожении, после выпечки улучшается аромат и цвет корочки хлеба, замедляется его черствение.

Жидкие опары имеют влажность 68--75%, содержание муки -- 25--30 %. Процесс брожения жидких опар протекает за 3,5--4,5 ч и проходит более равномерно и интенсивно, так как дрожжи в жидкой среде более активны.

При замесе теста на жидких опарах применяют интенсивный механический замес. Полученное тесто поступает на разделку сразу без брожения или процесс брожения резко сокращен во времени (до 30 мин) . Этот способ является наиболее экономически выгодным.

При приготовлении теста на густой опаре, влажность которой 41--45 %, сбраживается большая часть муки, создаются лучшие условия для ферментативных и коллоидных изменений веществ, что способствует более быстрому созреванию теста.

Приготовление ржаного теста отличается от приготовления пшеничного. Белки ржаной муки при замесе не образуют клейковины, ферменты более активны. Ржаное тесто менее эластичное и менее упругое, чем пшеничное, его готовят на заквасках. Закваска содержит молочно-кислые бактерии и дрожжи, имеет высокую кислотность и предназначена для разрыхления теста.

На закваске ставят тесто, готовность которого определяется по кислотности. В последние годы в хлебопекарной промышленности для приготовления ржаного теста широко применяют жидкие закваски с влажностью 70--75 %.

Смешивание муки.

Отдельные партии муки одного и того же сорта, имеющиеся на складе предприятия, могут значительно отличаться по своим хлебопекарным свойствам. Если на производство муку пускать отдельными партиями, то хлеб будет получаться то хороший, то плохой. Чтобы этого избежать, принято до пуска муки в производство составлять смесь различных партий муки, в которой недостатки одной партии будут компенсироваться хорошими качествами другой.