Биохимия хлеба

Для получения хорошего и равномерного по качеству хлеба муку различных сортов или партий, идущих в смесь, необходимо тщательно смешивать. Для этой цели на предприятии имеются дополнительные производственные бункера. Мука смешивается непосредственно при замесе теста.

2.4. Брожение теста

Брожение теста протекает при температуре 28--30 °С. Процесс брожения начинается при замесе опары и закваски и продолжается в тесте и в сформованных изделиях. В процессе брожения происходят изменения различных веществ теста под действием ферментов муки, дрожжей, молочно-кислых бактерий и других микроорганизмов. Сахара муки сбраживаются дрожжами и микроорганизмами. Крахмал подвергается гидролитическому расщеплению с образованием сахаров. Этот процесс очень важен при брожении теста, так как в пшеничной муке содержится 2--3 % сахаров, что явно недостаточно для обеспечения процесса брожения и получения хлеба нормального качества. Ржаная мука содержит до 6 % сахаров, которых вполне достаточно для процесса брожения. Белки при брожении теста набухают, меняются их физические свойства.

Основными видами брожения в тесте являются спиртовое и молочно-кислое. В ржаном тесте преобладает молочно-кислое брожение, в результате чего накапливается молочная кислота, которая разрыхляет тесто. При брожении происходит частичное образование вкусовых и ароматических веществ.

В процессе брожения тесто один или два раза обминают (перебивают). При этом удаляется углекислый газ, тесто обогащается кислородом воздуха, необходимым для жизнедеятельности микроорганизмов

Газообразующая способность муки и теста зависит прежде всего от активности дрожжей, от их качества. Если дрожжи хорошие, интенсивность брожения, скорость, с которой в тесте образуется СО2, зависит от количества сахара, имеющегося в муке и тесте. В зерне пшеницы и в пшеничной муке содержится от 1 до 2,5% сахара, главным образом сахарозы, которая очень легко расщепляется, инвертируется под влиянием выделяемой дрожжами В-фруктофуранозидазы.

Получающаяся смесь глюкозы и фруктозы легко сбраживаются дрожжами. Таким образом, на первых этапах брожения теста дрожжи сбраживают сахар муки, т.е. сахарозу. Однако этого количества сахара недостаточно, чтобы процесс брожения теста шел до конца. На следующих этапах брожения на первый план выступает мальтоза, которая в тесте образуется при действии амилазы на крахмал.

В свою очередь мальтоза под действием выделяемого дрожжами фермента мальтазы расщепляется на две молекулы глюкозы, которая сбраживается дрожжами.

Если мука имеет низкую амилолитическую активность, в тесте не будет достаточного количества мальтозы и глюкозы, брожение будет проходить недостаточно интенсивно и получится хлеб плохого качества, с плотным мякишем. Мука с низкой активностью В-амилазы дает тесто, в котором образуется мало сахаров, и поэтому получается хлеб с бледной коркой.

В тесте наряду с процессом спиртового брожения происходит также процесс молочнокислого брожения и одновременно с этиловым спиртом и углекислым газом накапливаются также молочная кислота и некоторое количество уксусной. Следовательно, в конечном счете газообразующая способность любого теста зависит от количества и скорости образования в нем СО2.

Газоудерживающая способность теста зависит прежде всего от свойства содержащихся в тесте белков, от количества и качества белков клейковины.

В пшеничном тесте они образуют тот растяжимый, эластичный каркас, в котором накапливаются пузырьки СО2, поднимающие тесто и оказывающие на клейковину «расслабляющее» действие.

Этот каркас во время брожения теста постепенно расширяется. Когда тесто ставят в печь, то под влиянием высокой температуры, достигающей внутри мякиша 97-99 градусов, происходит коагуляция, свертывание белков, образуется белковый каркас готового хлеба, и достигнутый в результате брожения объем теста при этом как бы фиксируется, закрепляется.

Газоудерживающая способность ржаного теста также зависит от белков, от их количества и физических свойств.

Готовое к разделке, хорошо созревшее тесто должно удовлетворять следующим требованиям:

1. газообразование в сформованных  кусках теста к началу процесса  расстойки должно происходить  с достаточной интенсивностью;

2. структурно-механические  свойства теста должны быть  оптимальными для деления его  на куски, округления, закатки, а  также для удержания тестом  газа и сохранения формы изделия  при окончательной расстойке  и выпечке;

3. в тесте должно быть  достаточное количество несброженных  сахаров и продуктов гидролитического  распада белков, необходимых для  нормальной окраски корки хлеба;

4. в тесте должны образовываться  и содержаться в необходимых  количествах вещества, обусловливающие  специфический вкус и аромат  хлеба.

2.5. Разделка теста

При производстве ржано-пшеничного хлеба разделка теста включает следующие операции: деление теста на куски, округление, предварительная расстойка, формование и окончательная расстойка тестовых заготовок.

Деление теста на куски производится в тестоделительных машинах. Масса куска теста устанавливается, ис-ходя из заданной массы штуки хлеба или булочных изделий с учетом потерь в массе куска теста при его выпечке (упек) и штуки хлеба при остывании и хранении (усушка).

После тестоделительной машины тесто поступает в округлительные машины, где им придается круглая форма. После этого тестовая заготовка должна в течении 3-8 минут отлежаться для восстанволения клейковинного карркаса, после это поступает на формовочную машину, где ей придается определенная форма (батоны, сайки, булки и т.д.).

2.6. Расстойка

Расстойка сформованного теста проводится перед посадкой его в печь. При расстойке продолжается брожение теста, разрыхление его углекислым газом, в результате чего улучшаются физические свойства тестовой заготовки.

Перед посадкой в печь на батонах делают надрезы, на ржаном хлебе и отдельных мелкоштучных изделиях--проколы. Поверхность некоторых видов изделий смачивают водой или яичной болтушкой.

Предварительная расстойка:

Предварительная расстойка осуществляется в камерах предварительной расстойки. Между операциями округления и окончательного формования кусков пшеничного теста имеет место предварительная расстойка. Округленные куски теста должны находится в состоянии покоя в течение 5-8 минут.

В результате механических воздействий, оказываемых на тесто в процессе деления на куски и последующего округления, в нем возникают внутреннее напряжения и частично разрушаются звенья клейковинного каркаса. Если округленные куски теста сразу же передать на закатку, которая оказывает весьма интенсивное воздействие (механическое) на тесто, то структурно-механические свойства могут ухудшиться. В процессе предварительной расстойки внутреннее натяжение в тесте уменьшается (явление релаксации), а разрушенные звенья структуры теста частично восстанавливаются. После предварительной расстойки структурно-механические свойства и газообразующая способность теста улучшается, что приводит к некоторому увеличению объема готовых изделий и улучшению структуры и характера пористости мякиша.

После предварительной расстойки округленным кускам теста придают форму, характерную для готовых изделий данного сорта. Куски теста продолговато-овальной формы обычно получаются на закаточных машинах. Для формирования уже округленных кусков после предварительной расстойки используют закаточные машины, в которых куски теста сначала раскатываются двумя парами валиков, затем образованные блины сворачиваются в трубочку, а затем тестовые заготовки, походя под прижимной доской, приобретают окончательно продолговато-овальную форму.

Окончательная расстойка:

В процессе формования кусков теста из них почти полностью удаляется диоксид углерода. Если сформованный кусок теста сразу же посадить в печь, то хлеб получится сплошным, плохо разрыхленным мякишем, с разрывами и трещинами корки. Для получения хлеба с хорошо разрыхленным мякишем сформованные куски подвергают расстойки.

Для кусков пшеничного теста, подвергшихся предварительной расстойки, это будет окончательная расстойка. Во время окончательной расстойкитеста происходит брожение, выделяющийся при этом СО2 разрыхляет тесто, увеличивая его объем.

Параметры окончательной расстойки: температура 35-400С; относительная влажность 75-80% обеспечивается кондиционером.

Повышенная температура воздуха в расстойке ускоряет брожение, а повышенная влажность предотвращает образование на поверхности теста высохшей корки пленочки. Высохшая пленка в процессе расстойки или выпечки разрывается из-за увеличения объема, что приводит к образованию на поверхности хлеба разрывов и трещин. Готовность кусков теста к расстойке определяется органолептически, объективных методов нет. Длительность расстойки 25-130 минут зависит от массы кусков, условия расстойки, рецептуры, свойств муки и так далее. Относительную влажность воздуха не следует поднимать выше 85%, так как это может привести к прилипанию кусков теста к люльке ее материала, на которой будет происходить расстойка. Окончательная расстойка тестовых заготовок при выработке хлеба из смеси муки ржаной обдирной и пшеничной осуществляется в расстойно-печном агрегате. Окончательная расстойка тестовых заготовок при выработке хлеба из пшеничной муки осуществляется в камерах окончательной расстойки собственной конструкции предприятия, рассчитанных на три тележки для обеспечения непрерывности технологического процесса. В камерах окончательной расстойки установлены кондиционеры. Для поддержания требуемого терпературно-влажностного режима.

2.7. Выпечка

Выпечка - заключительная стадия приготовления хлебных изделий, окончательно формирующая качество хлеба. В процессе выпечки внутри тестовой заготовки протекают одновременно микробиологические, биохимические, физические и коллоидные процессы.

Все изменения и процессы, превращающие тесто в готовый хлеб, происходят в результате прогревания тестовой заготовки.

Хлебные изделия вы-пекают в пекарной камере хлебопекарных печей при темпера-туре паровоздушной среды 200--280 °С. Для выпечки 1 кг хлеба требуется около 293--544 кДж. Эта теплота расходуется в основном на испарение влаги из тестовой заготовки и на ее прогревание до температуры (96--97 °С в центре), при которой тесто превращается в хлеб. Большая доля теплоты (80--85%) передается тесту излучением от раскаленных стенок и сводов пекарной камеры.

Тестовые заготовки прогреваются постепенно, начиная с по-верхности, поэтому все процессы, характерные для выпечки хлеба, происходят не одновременно во всей его массе, а по-слойно, сначала в наружных, а потом во внутренних слоях. Быстрота прогревания теста, хлеба в целом, а следовательно, и продолжительность выпечки зависят от ряда факторов. При повышении температуры в пекарной камере (в известных пре-делах) ускоряется прогревание заготовок и сокращается про-должительность выпечки.

Образование твердой хлебной корки происходит в результате обезвоживания наружных слоев те-стовой заготовки. Твердая корка прекращает прирост объема теста и хлеба, поэтому корка должна образовываться не сразу, а через 6--8 мин после начала выпечки, когда максимальный объем заготовки будет уже достигнут.

В поверхностном слое заготовки и в корке происходят био-химические процессы: клейстеризация и декстринизация крах-мала, денатурация белков, образование ароматических и темноокрашенных веществ и удаление влаги. В первые минуты выпечки в результате конденсации пара крахмал на поверх-ности заготовки клейстеризуется, переходя частично в раство-римый крахмал и декстрины. Жидкая масса растворимого крах-мала и декстринов заполняет поры на поверхности заготовки, сглаживает мелкие неровности и после обезвоживания при-дает корке блеск и глянец.

Денатурация (свертывание) белковых веществ на поверх-ности изделия происходит при температуре 70--90°С. Сверты-вание белков наряду с обезвоживанием верхнего слоя способ-ствует образованию плотной неэластичной корки.

Окрашивание корки в светло-коричневый или коричневый" цвет объясняется следующими процессами:

Карамелизацией сахаров теста, при которой образуются про-дукты коричневого цвета (карамель); реакцией между аминокислотами и сахарами, при которой накапливаются ароматические и темноокрашенные вещества (меланоидины).

Окраска корки зависит от содержания сахара и аминокис-лот в тесте, от продолжительности выпечки и от температуры в пекарной камере. Для нормальной окраски корки в тесте (к моменту выпечки) должно быть не менее 2--3 % сахара к массе муки. Ароматические вещества (в основном альдегиды) из корки проникают в мякиш, улучшая вкусовые свойства изде-лия. Если указанные выше процессы происходят должным об-разом, то корка выпеченного хлеба получается гладкой, бле-стящей, равномерно окрашенной в светло-коричневый цвет. Удельное содержание корок (в % к массе изделия) составляет 20--40%. Чем меньше масса изделия, тем выше процентное со-держание корок.

При выпечке внутри тестовой заго-товки подавляется бродильная микрофлора, изменяется актив-ность ферментов, происходит клейстеризация крахмала и теп-ловая денатурация белков, изменяется влажность и температура внутренних слоев теста-хлеба.

Жизнедеятельность бродильной микрофлоры теста (дрож-жевых клеток и кислотообразующих бактерий) изменяется по мере прогревания куска теста-хлеба в процессе выпечки.

Дрожжевые клетки при прогревании теста примерно до 35 °С ускоряют процесс брожения и газообразования до макси-мума. Примерно до 40 °С жизнедеятельность дрожжей в выпе-каемом куске теста еще очень интенсивна. При прогревании теста свыше 45 °С газообразование, вызываемое дрожжами,

резко снижается.

При температуре теста около 50 °С дрожжи отмирают.

Жизнедеятельность кислотообразующей микрофлоры теста по мере прогревания теста сначала форсируется, после дости-жения температуры выше оптимальной для их жизнедеятель-ности замедляется, а затем совсем прекращается.