Каллоидные свойства хлеба

       Не надо часто менять технологический  процесс.      

       Изделие выпекается в каждую  смену разного качества.    

         Составленной валки муки проверяют пробными выпечками.      

       Составленной валки муки проверяют  пробными выпечками. 

     ТЕСТО. Приготовление теста состоит в перемешивании муки, воды, соли, дрожжей, опары либо заквасок и др. видов сырья. Соль, сахар дозируются в виде профильтрованных водных растворов, дрожжи — в виде водной суспензии, жиры — в растопленном состоянии. В процессе приготовления теста происходит набухание частиц муки (за счёт связывания воды главным образом белковыми веществами, крахмалом и пентозанами), накопление молочной и др. органических кислот в результате жизнедеятельности молочнокислых бактерий, активация (увеличение бродильной активности) и размножение дрожжевых клеток. Под влиянием гидролитического действия ферментов в тесте несколько увеличивается содержание сахаров и водорастворимых белков. Набухание частиц муки обусловливает формо- и газоудерживающую способность теста. Органические кислоты придают хлебу кисловатый вкус. Дрожжевые клетки в тесте вызывают спиртовое Брожение с образованием этилового спирта и углекислого газа, пузырьки которого, разрыхляя тесто, обеспечивают пористую структуру мякиша хлеба.

     Традиционные  способы приготовления пшеничного теста — опарный и безопарный. При безопарном способе всё сырьё замешивается сразу и тесто готово через 2—3 ч; при опорном — сначала замешивается опара (более жидкое тесто из 50—70% общего количества муки с добавлением всего количества дрожжей), затем через 4—5 ч в выброженную опару добавляются остальная часть муки, вода и др. сырьё и замешивается тесто нормальной консистенции, длительность брожения которого 1—2 ч. При опарном способе требуется несколько меньше дрожжей (Хлебопекарное производство 1%), чем при безопарном (1,5—3%). Новым способом, сокращающим цикл получения хлеба и облегчающим механизацию и автоматизацию этого производственного процесса, является приготовление теста на жидкой опаре (замешивается примерно из 30% муки). В результате процессы молочнокислого брожения, активации и размножения дрожжей происходят в жидкой опаре, текучесть которой ускоряет брожение, облегчает транспортирование и дозирование опары. Эффект ускорения достигается и при раздельном изготовлении из 5—15% муки молочнокислой закваски и полуфабриката для активации дрожжей. Метод позволяет оптимизировать основные процессы созревания теста и уменьшить объём необходимой аппаратуры. Приготовление теста (замешивается сразу всё сырьё) с применением пищевых кислот (молочная, лимонная, яблочная и т.д.) или молочной сыворотки (жидкой, сгущенной, сухой) в количествах, обусловливающих необходимую кислотность хлеба, позволяет в ещё большей степени ускорить этот процесс. Все ускоренные способы экономически эффективны и характеризуются интенсификацией биохимических, микробиологических и коллоидных процессов в тесте (например, время брожения не превышает 30—40 мин).

     Форсирование  процесса приготовления теста может  осуществляться также добавлением  в тесто амилолитических и протеолитических ферментных препаратов, улучшителей окислительных (аскорбиновая кислота, бромат калия, йодат калия) и восстановительных (цистеин, тиосульфат натрия) процессов, поверхностно-активных веществ (моно- и диглицериды, лецитин, гликолипиды и др.).

     Ржаное  тесто и тесто из смеси ржаной и пшеничной муки готовятся как  на густых, так и на жидких заквасках. Технологические свойства ржаной муки обусловливают более высокие  кислотность и влажность теста  и хлеба по сравнению с пшеничным.

     Готовность  опар, заквасок и теста определяется по конечной кислотности или водородному  показателю pH среды и по бродильной активности. Кислотность и содержание влаги в тесте и соответственно в хлебе зависят от сорта пшеничной или ржаной муки, а также от рецептуры и вида хлебных изделий.

     Замес теста - важнейшая технологическая  операция, от которой в значительной степени зависит дальнейший ход  технологического процесса и качество хлеба. При замесе теста из муки, воды, дрожжей, соли и других составных  частей получают однородную массу с  определенной структурой и физическими  свойствами, чтобы в последующем  при брожении, разделке и расстойке тесто хорошо перерабатывалось. С самого начала замеса в полуфабрикатах начинают происходить различные процессы - физические, биохимические и др. Существенная роль в образовании пшеничного теста принадлежит белковым веществам.

     Роль  белков. Нерастворимые в воде белки, соединяясь при замесе с водой, набухают и образуют клейковину. При этом белки связывают воду в количестве, примерно в два раза превышающем свою массу, причем 75 % этой воды связывается осмотически. Набухшие белковые вещества муки образуют как бы каркас теста губчатой структуры, что и определяет растяжимость и эластичность теста. Основная часть муки (зерна крахмала) адсорбционно связывает большое количество воды. Значительное количество воды поглощается также пентозанами муки.  

     Крахмал связывает воду в количестве 30 % от своей массы. Но поскольку в муке крахмала значительно больше, чем  белков, количество воды, связанное  белками и крахмалом, примерно одинаково. В тесте одновременно образуется как жидкая фаза, состоящая из свободной  воды, водорастворимых белков, сахара и других веществ, так и газообразная фаза, образованная за счет удержания пузырьков воздуха, в атмосфере которого происходит замес, и за счет пузырьков углекислого газа, выделяемых дрожжами.  

     Следовательно, тесто представляет собой полидисперсную систему, состоящую из твердой, жидкой и газообразной фаз. От соотношения фаз в этой полидисперсной системе зависят физические свойства теста. Наряду с физическими и коллоидными процессами в тесте под действием ферментов муки и дрожжей начинают проходить и биохимические процессы. Наибольшее влияние оказывают протеолитические ферменты муки, которые дезагрегируют белок, что действует на физические свойства теста. Однако соприкосновение теста во время замеса с кислородом воздуха значительно снижает дезагрегационное влияние протеолитических ферментов. В меньшей степени действуют и амилолитические ферменты, расщепляющие крахмал.

     Белки в ржаном тесте. Механическое воздействие месильного органа на тесто, образующееся при замесе, в первый период способствует набуханию белков и образованию губчатого клейковинного каркаса, что улучшает физические свойства теста. Белки ржаной муки отличаются от белков пшеничной муки тем, что в ржаном тесте не образуется губчатого клейковинного каркаса. Значительная часть белков ржаной муки в тесте неограниченно набухает и переходит в коллоидное состояние. В ржаной муке содержится около 3 % высокомолекулярных углеводных соединений — слизей. Из белков, слизей и других составных частей теста (растворимых декстринов, соли, водорастворимых -веществ муки), перешедших в вязкое коллоидное соединение, в ржаном тесте образуется вязкая жидкая фаза, от состояния которой в значительной степени зависят физические свойства ржаного теста.

     Особенности ржаного теста. Ржаное тесто характеризуется большой вязкостью, пластичностью и малой упругостью, эластичностью. Ржаное тесто мало растягивается. На физические свойства ржаного теста оказывает влияние соотношение пептизированных и ограниченно набухших белков, которое в основном зависит от кислотности ржаного теста, от содержания в нем молочной кислоты. Поэтому тесто для ржаного хлеба изготавливается с значительно более высокой кислотностью, чем для пшеничного. При недостаточно высокой кислотности ржаного теста пеп-тизированные белки не переходят или слабо переходят в жидкую фазу.

     Нагревание  теста при замесе. В процессе замеса теста повышается его температура, так как механическая энергия замеса частично переходит в тепловую, что в начальной стадии замеса ускоряет образование теста. При работе на тихоходных машинах повышение температуры теста при замесе практического значения не имеет. Однако при замесе теста на быстроходных машинах выделяется большое количество тепла, что ведет к усилению гидролитического действия ферментов и может привести к ухудшению физических свойств теста. Чтобы предотвратить эти изменения, применяют искусственное охлаждение теста. Для этой цели корпус тестомесильной машины снабжают водяной рубашкой. Все описанные выше физические, коллоидные, химические и биохимические процессы в тесте взаимодействуют друг с другом, что вызывает непрерывное изменение физических свойств теста в ходе технологического процесса.

     ХЛЕБ. Хлебные изделия - продукты различной формы и размеров, полученные путем замеса, брожения, разрыхления, формирования, расстойки теста и его выпечки. Относятся к основным продуктам питания и отличаются средней калорийностью и биологической ценностью, содержат 33-50% углеводов, в основном крахмала; а также 4,9-8,5% белков, в состав которых входят все незаменимые аминокислоты (особенно в хлебе ржаном и из муки низших сортов); витамины группы В и минеральные вещества (кальций, фосфор, натрий и др.). Сахаров в хлебе немного (1-2%), лишь улучшенные сорта хлеба содержат 3-5% Сахаров. Хлеб отличается от муки, из которой приготовлен, повышенной в 3-4 раза влажностью и пониженным содержанием (почти в 2 раза) углеводов и белков. Кроме того, в хлебе увеличивается содержание золы за счет добавления поваренной соли и кислот, образующихся при брожении.

     Из  органолептических показателей  в хлебе определяют: внешний вид, состояние мякиша, вкус, запах. Из физико-химических показателей в хлебе определяют: влажность, пористость, кислотность  мякиша, реже - содержание сахара и жира, поваренной соли, принадлежность хлеба к тому или иному типу в зависимости от сорта муки. В последнее время важное значение придают санитарно-гигиеническим показателям: наличию солей тяжелых металлов, радионуклидов, микробиальной зараженности. 

     2 ХЛЕБНОЕ ТЕСТО, КАК МОЛЕКУЛЯРНЫЙ КОЛЛОИД 

     Коллоидные  процессы, протекающие в ВТЗ при  ее прогревании, очень существенны, так как именно они и обусловливают переход теста в мякиш хлеба.

     Изменение температуры теста резко влияет на ход коллоидных процессов, происходящих в нем. Клейковина теста, по данным А. Г. Кульмана, имеет максимум набухаемости примерно при 30 "С. Дальнейшее повышение температуры ведет к снижению ее способности набухать. Примерно при 60-70 °С белковые вещества теста (его клейковина) денатурируются и свертываются, освобождая при этом воду, поглощенную при набухании.

     Крахмал муки по мере повышения температуры  набухает все более и более энергично. Особенно интенсивно возрастает набухание при 40-60 °С. В этом же температурном интервале начинается и клейстери-зация крахмала, сопровождающаяся его набуханием.

     Однако  процесс клейстеризации очень сложен. В. И. Назаров на основании анализа существующих представлений о процессе клейстеризации и своих экспериментов пришел к выводу, что нельзя отождествлять клейстеризацню с набуханием. Если бы клейстеризация крахмала ограничивалась только набуханием, то тепловой эффект процесса клейстеризации был бы положительным. Однако, как показали исследования теплового эффекта клейстеризации, проведенные В. И. Назаровым с помощью регистрирующего пирометра Курнакова, клейстеризация крахмала происходит с явно выраженным эндотермическим эффектом, который, по Назарову, объясняется затратой тепла па разрушение внутренней мицеллмрпой структуры крахмального зерна и разделение более крупных мицеллярных агрегатов на отдельные составляющие их мицеллы или менее крупные группы мицелл.

     Следствием  этого является повышение осмотического  давления внутри крахмального зерна, а  вызываемый этим давлением интенсивный приток волы внутрь зерна приводит к разрыву оболочки крахмального зерна и полному ее разрушению.

     В 1939 г. были сделаны подсчеты эндотермического эффекта процесса клейстеризации с учетом затрат тепла на плавление кристаллической части зерна крахмала и на его разрушение, а также количества тепла, выделившегося в результате процесса гидратации.

     Чисто эндотермический эффект процесса клейстеризации 1 г сухого крахмала по этим подсчетам составляет 154 Дж. Использовать эту цифру для подсчета эндотермического эффекта клейстеризации крахмала в хлебе при выпечке не представляется возможным, так как в тесте не имеется того количества поды (примерно вдвое — втрое большего по сравнению с количеством крахмала), которое необходимо для полной клейстеризации крахмала.

     Рентгенографические исследования изменений крахмала хлеба  в процессе его выпечки и черствепия, проводившиеся Катцем, четко показывают, что крахмал, клейстеризоваштый в присутствии двойного и более количества воды, дает рентгеноспектр, типичный для аморфных веществ.

     Крахмал же хлеба, клейстеризованный при ограниченном количестве воды, дает рентгеноспектр кристаллического состояния, хотя и несколько отличный от рентген о спектра кристаллического состояния крахмала муки. Это также было подтверждено микроскопическим исследованием хлеба.

     Изучение  микроструктуры хлеба с использованием методов микрофотографии также подтвердило, что зерна крахмала остаются в хлебе в нолуоклейстеризованном состоянии, сохраняя частично свою кристаллическую структуру.

     В температурном интервале 50-70 °С одновременно протекают процессы термической коагуляции белков и клейстеризации крахмала. Основная часть воды, впитанной белками теста при их набухании, переходит к клейстер и зую тему ся крахмалу.

     Не  менее важно и то, что процессы клейстеризации крахмала и коагуляции белков обусловливают переход теста БТЗ в состояние мякиша, резко изменяя при этом реологические свойства теста и как бы фиксируя пористую структуру теста, которую оно имело к этому моменту.

     Переход теста в мякиш происходит не одновременно по всей массе ВТЗ, а начинается с поверхностных ее слоев и по мере прогревания распространяется по направлению к центру. Если в середине процесса выпечки вынем ВТЗ из печи и разрежем ее, то увидим, что в центральной части сохранилось еще не изменившееся тесто, окруженное слоем уже образовавшегося мякиша. Границей между мякишем и тестом в пшеничной ВТЗ будет изотермическая поверхность, температура которой равна примерно 69 °С.