Описание процессов, происходящих в хлебе при его выпечке

Содержание:

 

Введение

1. Прогревание теста-хлеба

2. Образование твердой  хлебной корки

3. Внутреннее перемещение  влаги в хлебе

4. Образование мякиша

5. Жизнедеятельность бродильной  микрофлоры теста в процессе  выпечки

6.Биохимические процессы, происходящие в тесте-хлебе при  выпечке 

7.Коллоидные процессы, протекающие  в тесте-хлебе при выпечке

Заключение

Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Хлеб является одним из самых важных пищевых продуктов. В нашей Республике каждый день потребляется значительное его количество (330 г на одного человека). Хлеб содержит в себе разные вещества, такие как денатурированные белки, денатуролизованный и клейстеризованный крахмал, а также липиды, которые находятся в комплексе с белками и углеводами. Хлеб также является важнейшим источником белка. 450 г хлеба покрывают потребление белка на 30%, но белок в хлебе является неполноценным по причине сниженного количества лизина и треонина. Несколько больше белка содержит ржаной хлеб, но этот белок также является неполноценным. Содержание аминокислот в хлебе из цельного зерна выше, чем из муки высоких сортов. Основным компонентом хлеба является углевод (крахмал). При потреблении пшеничного хлеба I сорта потребность организма  в углеводах покрывается на 50%, а при потреблении ржаного хлеба – на 40%. В наибольшей степени полезен хлеб из муки грубого помола, так как чем ниже выход муки, тем больше в хлебе содержится пищевых волокон. Из витаминов хлебе больше всего содержит витамина В₁, но в муке высокого сорта витаминов группы В меньше. Для компенсации этого в муку высшего сорта в ряде случаев добавляют витамины В₁, В₂, РР. Витаминов С и А в хлеб не содержит, но он частично покрывает потребность организма в железе.

Последняя стадия изготовления хлеба – это выпечка, которая  и формирует качество хлеба. При выпечке внутри тестовой заготовки одновременно протекают микробиологические и биохимические, физические и коллоидные процессы. Эти процессы и изменения превращают тесто в готовый хлеб посредством прогревания тестовой заготовки.

Все изменения, превращающие тестовую заготовку в готовый  хлеб, происходят в результате прогревания  тестовой заготовки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Прогревание теста-хлеба

   

   Хлебные изделия  выпекают в пекарной камере  хлебопекарной печи при температуре  паровоздушной среды 200-280 °C. Для  выпечки 1 кг хлеба требуется  около 293-544 кДж. Это тепло расходуется  в основном на испарение влаги  из тестовой заготовки и на  ее прогревание до температуры  96-97 °C в центре, при которой  тесто превращается в хлеб. Большая  доля тепла (80-85%) передается тесту-хлебу  путем излучения от раскаленных  стенок и сводов пекарной камеры. Остальная часть тепла передается  теплопроводностью от горячего  пода и конвекцией от движущихся  токов паровоздушной смеси в  пекарной камере.

Тестовые заготовки прогреваются постепенно, начиная с поверхности, поэтому процессы, характерные для  выпечки, происходят не одновременно во всей массе хлеба, а послойно –  сначала в наружных слоях, 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 ускоряется прогревание заготовок и сокращается  продолжительность выпечки. Тесто  высокой влажности и пористости прогревается быстрее, чем крепкое  и плотное тесто.

      Тестовые  заготовки значительной толщины  и массы при прочих равных  условиях прогреваются дольше. Формовой  хлеб выпекается медленнее, чем  подовый. Плотная посадка тестовых  заготовок на под печи замедляет выпечку изделий.

 

 

2. Образование твердой хлебной корки

 

Процесс образования хлебной  корки происходит в результате обезвоживания  наружных слоев тестовой заготовки. Важно отметить, что твердая корка  прекращает рост объема теста и хлеба, и поэтому корка должна образовываться не сразу, а через 6-8 минут после  начала выпечки, когда максимальный объем заготовки будет уже достигнут.

     С этой целью  в первую зону пекарной камеры  подают пар, конденсация которого  на поверхности заготовок задерживает  обезвоживание верхнего слоя  и образование корки. Однако  через несколько минут верхний  слой, прогреваясь до температуры  100 °C, начинает быстро терять влагу  и при температуре 110-112 °C превращается  в тонкую корку, которая затем  постепенно утолщается.

     При обезвоживании корки часть влаги (около 50 %) испаряется в окружающую среду, а часть переходит в мякиш, так как влага при нагревании различных материалов всегда переходит из более нагретых участков (корки) к менее нагретым (мякишу). Влажность мякиша в результате перемещения влаги из корки повышается на 1,5-2,5 %. Влажность корки к концу выпечки составляет всего 5 –7 %, то есть корка практически обезвоживается.

     Температура  корки к концу выпечки достигает  160-180 °C. Выше этой температуры  корка не нагревается, так как  подводимое к ней тепло расходуется  на испарение влаги, перегрев  полученного пара, а также на  образование мякиша.

     В поверхностном  слое заготовки и в корке  происходят следующие процессы: клейстеризация и декстринизация крахмала, денатурация белков, образование ароматических и темно-окрашенных веществ и удаление влаги. В первые минуты выпечки в результате конденсации пара крахмал на поверхности заготовки клейстеризуется, переходя частично в растворимый крахмал и декстрины. Жидкая масса растворимого крахмала и декстринов заполняет поры, расположенные на поверхности заготовки, сглаживает мелкие неровности и после обезвоживания придает корке блеск и глянец.

     Денатурация  белковых веществ на поверхности  изделия происходит при температуре  70-90 °C. Свертывание белков наряду  с обезвоживанием способствует  образованию плотной неэластичной  корки. До определенного времени  окраску корки хлеба связывали  с количеством остаточных, несброженных  сахаров в тесте к моменту  выпечки. Для нормальной окраски  корки в тесте перед выпечкой  должно содержаться не менее  2-3 % несброженных сахаров. Чем  выше сахаро- и газообразующая способность теста, тем интенсивнее окраска корки хлеба.

    Ранее было  принято считать, что продуктами, обуславливающими окраску корки  хлеба, являются коричнево окрашенные  продукты карамелизации или первичной гидратации остаточных, не сбреженных к моменту выпечки сахаров теста. Карамелизацию и дегидратацию сахаров в корке объясняли ее высокой температурой. Некоторые исследователи считают, что в окраске корки играют роль окрашенные продукты термической декстринизации крахмала и термического изменения белковых веществ корки.

     Исходя из  ряда работ, можно считать,  что интенсивность окраски корки  хлеба в основном обусловлена  образованием в ней темно-окрашенных продуктов окислительно-восстановительного взаимодействия остаточных, несброженных восстанавливающих сахаров теста и содержащихся в тесте продуктов протеолиза белков, то есть меланоидинов. Кроме того, окраска корки зависит от продолжительности выпечки и от температуры в пекарной камере.

 

 

3. Внутреннее перемещение влаги в хлебе

 

    При выпечке  влажность внутренней части хлеба  изменяется. Повышение влажности  внешних слоев выпекаемого изделия  в начальной фазе выпечки при  сильном увлажнении газовой среды  пекарной камеры и последующее  понижение влажности поверхностного  слоя до равновесной влажности,  происходящее по мере превращения  этого слоя в корку, были  отмечены выше. При этом не вся влага, испаряющаяся в выпекаемом хлебе в зоне испарения, проходит в виде пара через поры корки в пекарную камеру.

     Корка значительно  более уплотнена и значительно  менее пориста, нежели мякиш.  Размеры пор в корке, особенно  в ее поверхностном слое, во  много раз меньше размера пор  в прилегающих к ней слоях  мякиша. Вследствие этого корка  хлеба представляет собой слой, оказывающий большое сопротивление  пару, проходящему через него  из зоны испарения в пекарную  камеру. Часть пара, образовавшегося  в зоне испарения, особенно  над нижней коркой хлеба, может  устремляться из нее через  поры и скважины мякиша в  слои мякиша, прилегающие изнутри  к зоне испарения. Доходя до  слоев, расположенных ближе к  центру и менее нагретых, пары  воды конденсируются, тем самым  повышая влажность слоя, в котором  произошла конденсация. 

    Этот слой мякиша, представляющий собой как бы  зону внутренней конденсации  паров воды в выпекаемом хлебе,  по расположению соответствует  конфигурации изотермичских поверхностей в хлебе. Для внутреннего перемещения влаги во влажном материале должна иметь место разность потенциалов переноса. В выпекаемом тесте-хлебе для переноса влаги может быть две основных причины: а) разность концентрации влаги в различных участках продукта и б) разность температуры в отдельных участках теста-хлеба.

     Разность концентрации  влаги является побуждающим моментом  для перемещения влаги в материале от участков с большей концентрацией влаги к участкам с меньшей ее концентрацией. Такое перемещение условно называют концентрационной (концентрационная диффузия или концентрационная влагопроводность).

     Разность температуры  в отдельных участках влажного  материала также является причиной  перемещения влаги от участков  материала с более высокой  температурой к участкам с  меньшей температурой. Такое перемещение  влаги условно называют тепловым.

     В выпекаемом  хлебе одновременно наблюдаются  и большая разность влагосодержания  корки и мякиша, и значительная  разность температуры между внешними  и центральными слоями хлеба  в течение первого периода  выпечки. Как показали работы  отечественных исследователей, при  выпечке хлеба преобладает побуждающее  действие разности температуры  во внешних и внутренних слоях,  и поэтому влага в мякише  в процессе выпечки перемещается  от поверхности к центру.

     Опыты показывают, что влажность мякиша хлеба  в процессе выпечки по сравнению  с исходной влажностью теста  повышается примерно на 2 %. Наиболее  быстро влажность возрастает  во внешних слоях мякиша в  начальный период процесса выпечки,  что объясняется большой ролью  термовлагопроводности в этом периоде выпечки вследствие значительного градиента температуры в мякише.

     Из ряда  работ следует, что в процессе  выпечки влажность поверхностного  слоя куска теста быстро падает  и очень быстро достигает уровня равновесной влажности, обусловленного температурой и относительной влажностью паровоздушной смеси. Глубже расположенные и позднее превращающиеся в корку слои более замедленно достигают той же величины равновесной влажности.

 

 

4. Образование мякиша

 

     При выпечке  внутри тестовой заготовки подавляется  бродильная микрофлора, изменяется  активность ферментов, происходит  клейстеризация крахмала и тепловая денатурация белков, изменяется влажность и температура внутренних слоев теста-хлеба. Жизнедеятельность дрожжей и бактерий в первые минуты выпечки повышается, в результате чего активизируются спиртовое и молочнокислое брожение. При температуре 55-60 °C отмирают дрожжи и нетермофильные молочнокислые бактерии.

     В результате  активизации дрожжей и бактерий  в начале выпечки незначительно  увеличивается содержание спирта, оксида углерода и кислот, что  положительно влияет на объем  и качество хлеба. Активность  ферментов в каждом слое выпекаемого  изделия сначала повышается и  достигает максимума, а затем  падает до нуля, так как ферменты, являясь белковыми веществами, при  нагревании свертываются и теряют  свойства катализаторов. Значительное  влияние на качество изделия  может оказывать активность a-амилазы,  так как этот фермент сравнительно  устойчив к нагреванию.

    В ржаном тесте,  имеющем высокую кислотность, a-амилаза  разрушается при температуре  70 °C, а в пшеничном только при  температуре более 80 °C. Если в  тесте содержится много a-амилазы,  то она превратит значительную  часть крахмала в декстрины,  что ухудшит качество мякиша. Протеолитические ферменты теста-хлеба  инактивируются при температуре  85 °C.

     Изменение  состояния крахмала вместе с  изменениями белковых веществ  является основным процессом,  превращающим тесто в хлебный  мякиш; происходят они почти  одновременно. Крахмальные зерна  при температуре 55-60 °C и выше  клейстеризуются. В зернах крахмала образуются трещины, в которые проникает влага, отчего они значительно увеличиваются. При клейстеризации крахмал поглощает как свободную влагу теста, так и влагу, выделенную свернувшимися белками. Клейстеризация крахмала происходит при недостатке влаги (для полной клейстеризации крахмала в тесте должно быть в 2-3 раза больше воды), свободной влаги уже не остается, поэтому мякиш хлеба становится сухим и нелипким на ощупь.