Изменение влажности выпекаемой тестовой заготовки

Изменения влажности отдельных слоёв ВТЗ в процессе выпечки при постоянной температуре и без увлажнения среды пекарной камеры представлено на рисунке.

Рисунок 9 - Примерный график изменения влажности отдельных слоёв ВТЗ в процессе выпечки

Как видно из графика, влажность поверхностного слоя ВТЗ в процессе выпечки падает (кривая 1) и достигает уровня равновесной влажности (W_p).

Глубже расположенные и позднее превращающиеся в корку слои замедленно (кривые 2,3 и 4) достигают той же величины равновесной влажности.

Влажность слоёв корки, образовавшихся из слоев ВТЗ, обозначенных кривыми 2,3 и 4, в первое время нахождения в пекарной камере несколько увеличивалась (W) тем больше, чем глубже расположен слой теста, из которого образуется сначала мякиш, затем корка.

Кривая 5 характеризует изменение в процессе выпечки средней влажности слоя ВТЗ, являющегося к концу выпечки зоной испарения.

Конечная влажность внутренней поверхности этого слоя (прилегающей к мякишу) может быть принята примерно равной исходной влажности теста (W_o) плюс прирост за счёт внутреннего перемещения влаги (W_o + W), в то время как наружная поверхность этого слоя, прилегающая к корке, имеет влажность, равную равновесной влажности.

Влажность отдельных слоев мякиша, характеризуемых кривыми 6, 7, 8 и 9, также увеличивается в процессе выпечки, причем нарастание происходит сначала во внешних слоях ВТЗ, а затем захватывает всё более глубоко расположенные слои.

В результате термовлагопроводности влажность внешних слоев мякиша, ближе расположенных к зоне испарения, начинает несколько снижаться по сравнению с достигнутым максимумом. Но конечная влажность этих слоёв остаётся выше исходной влажности теста в момент начала выпечки. Влажность центра мякиша (кривая 9) нарастает медленнее всего, и его конечная влажность может быть несколько меньше конечной влажности слоёв, прилегающих к центру мякиша.

Установлено, что к моменту завершения выпечки влажность мякиша повышается на 1,5-2,5 %.

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ПРИ ВЫПЕЧКЕ

Жизнедеятельность бродильных микроорганизмов теста (дрожжевых клеток и кислотообразующих бактерий) изменяется по мере прогревания ВТЗ в процессе выпечки. В начальный момент прогрева ВТЗ до 35 ⁰С ускоряется процесс брожения и газообразования до максимума. При увеличении температуры до 40 ⁰С жизнедеятельность дрожжей в ВТЗ ещё очень интенсивна. При прогревании теста до температуры свыше 45 ⁰С газообразование, вызываемое дрожжами, резко снижается. Ранее считали, что при температуре теста около 50 ⁰С дрожжи отмирают.

Жизнедеятельность кислотообразующей микрофлоры теста в зависимости от температурного оптимума (лежащего для нетермофильных бактерий около 35 ⁰С, а для термофильных около 48-54 ⁰С) по мере его прогревания сначала форсируется, а затем, после достижения температуры выше оптимальной для их жизнедеятельности, замедляется и позже прекращается.

Считали, что при прогревании теста до 60 ⁰С кислотообразующая микрофлора теста полностью отмирает, вернее приостанавливается.

Установлено, что в мякише ржаного хлеба из обойной муки сохраняются хотя и в ослабленном, но жизнеспособном состоянии отдельные клетки дрожжей и кислотообразующих бактерий.

Очевидно, сохранение части бродильных микроорганизмов теста в мякише хлеба в жизнеспособном состоянии может быть объяснено как очень незначительным количеством свободной воды в мякише, так и очень кратковременным подъёмом температуры его центральной части выше 90 ⁰С.

Считается, что при прогревании слоев ВТЗ до 60 ⁰С жизнедеятельность дрожжей и нетермофильных кислотообразующих бактерий теста практически приостанавливается.

Термофильные молочнокислые бактерии типа бактерий Дельбрюка могут находиться в бродильно - активном состоянии и при более высоких температурах (вероятно, до 75-80 ⁰С).

Изменения в жизнедеятельности бродильной микрофлоры ВТЗ будут происходить постепенно, по мере её прогревания, распространяясь от поверхностных слоёв к центру.

После начала процесса выпечки во внешних слоях ВТЗ прогревание вызовет полную приостановку жизнедеятельности бродильных микроорганизмов.

Одновременно в более глубоких слоях будут оптимальные температурные условия для жизнедеятельности этой микрофлоры, а в центральной части ВТЗ они даже не будут ещё достигнуты.

БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ В ВЫПЕКАЕМОЙ ТЕСТОВОЙ ЗАГОТОВКЕ

Брожение длится при выпечке до тех пор, пока температура отдельных слоёв ВТЗ не достигнет уровня, при котором жизнедеятельность бродильных микроорганизмов прекращается. В начальном периоде выпечки продолжается спиртовое брожение и образуются незначительные количества спирта, СО₂, молочной и уксусной кислоты и других продуктов.

При выпечке содержащийся в ВТЗ крахмал, прошедший первые стадии процесса клейстеризации, частично гидролизуется. В результате этого его содержание снижается.

По мере прогрева ВТЗ в пекарной камере изменяются температурные условия для действия отдельных ферментов. Повышение температуры в первой фазе приближает к температурным оптимумам действия амилолитических ферментов.

До той поры, пока амилазы теста еще не инактивированы вследствие повышения его температуры, они вызывают гидролиз крахмала. В ВТЗ атакуемость крахмала амилазами возрастает, так как он в начальных стадиях клейстеризации легче гидролизуется -амилазой.

-амилаза полностью инактивируется примерно при 82-84 ⁰С, а -амилаза способна сохранять активность до 97-98 ⁰С, т. е. в готовом хлебе. Поэтому при выпечке пшеничного хлеба из муки высшего, I и II сортов гидролиз крахмала обусловлен действием амилаз теста.

Иначе изменяется крахмал при выпечке хлеба из ржаной обойной муки. Ржаное тесто имеет кислотность, в 3-4 раза более высокую, чем тесто из пшеничной сортовой муки. Вследствие этого инактивация амилаз при прогреве ржаного теста происходит при более низких температурах.

Установлено, что в процессе выпечки ржаного хлеба из обойной муки, -амилаза полностью ииактивируется при 60 ⁰С, а -амилаза — при 71 ⁰С. Несмотря на значительно более раннюю инактивацию амилаз при прогреве ржаного теста кислотный гидролиз крахмала продолжается до конца выпечки и даже в первые часы хранения хлеба, о чём свидетельствует накопление в мякише водорастворимых веществ, углеводов и декстринов.

-амилаза в процессе выпечки инактивируется при более высокой температуре, чем -амилаза. Когда -амилаза уже инактивирована, а -амилаза ещё активна, в мякише хлеба накапливается значительное количество низкомолекулярных декстринов, придающих ему липкость, заминаемость и сыроватость на ощупь.

Действие -амилазы на крахмал понижает его водоудерживающую способность. Оно зависит от кислотности среды и от концентрации сухих веществ. Чем выше влажность, тем при более низкой температуре будет инактивация ферментов.

При выпечке хлеба из пшеничной муки, смолотой из проросшего зерна, следует повышать кислотность теста, снижающую температуру инактивации -амилазы. Ржаная мука даже из непроросшего зерна содержит известное количество активной -амилазы, поэтому ржаное тесто и готовится при более высокой кислотности.

Если выпекать хлеб из ржаного теста с кислотностью около 4 град, то -амилаза также способна сохранять известную активность до конца выпечки, т.е. до температуры выше 96 ⁰С. Поэтому действие амилолитических ферментов в ВТЗ при выпечке существенно влияет на качество хлеба.

Помимо ферментативного гидролиза существенна роль кислотного, так как при температуре выше 60 ⁰С в кислом ржаном тесте происходит чисто кислотный гидролиз крахмала, который продолжается и после выпечки хлеба до его остывания до 65 ⁰С.

Сахара, образующиеся в ВТЗ в результате амилолиза крахмала, в первой части периода выпечки частично расходуются на брожение. Происходит частичный гидролиз высокомолекулярных пентозанов ржаного теста до водорастворимых, относительно низко молекулярных пентозанов.

Таким образом, в процессе выпечки хлеба резко увеличивается количество водорастворимых веществ.

Белково-протеиназный комплекс ВТЗ в процессе выпечки также претерпевает ряд изменений, связанных с её прогревом.

В ВТЗ до определенной степени её прогрева происходит протеолиз. Ранее считали, что протеиназа пшеничной муки имеет оптимум рН от 4 до 5,5 и температурный оптимум около 45 ⁰С.

Однако исследованиями И.А. Попадич и 3.Ф. Фалуниной было показано, что в условиях теста из пшеничной муки влажностью 48 % и при рН, в конце брожения равном 5,85, температурный оптимум для накопления в тесте водорастворимого азота значительно выше. При длительности прогрева 30 мин он лежит около 60 ⁰С, а при 15 мин прогрева — около 70 ⁰С. Повышение влажности водно-мучной среды до 70 % снижало этот оптимум до 50 ⁰С.

Температура инактивации ферментов в ВТЗ зависит от скорости её прогрева: чем быстрее происходит прогрев, тем выше температура, при которой инактивируются ферменты.

Показано, что количество водорастворимых азотсодержащих веществ в результате выпечки существенно (на 50-70 %) снижается по сравнению с их количеством в тесте перед выпечкой.

Потемнение мякиша ржаного хлеба по сравнению с цветом теста вызвано действием полифенолоксидазы (тирозиназы) на тирозин. При длительной выпечке ржаного хлеба цвет его мякиша становится темнее. Возможно, что это в какой-то мере обусловлено и образованием меланоидинов — продуктов взаимодействия восстанавливающих сахаров теста с продуктами распада белков.

Биохимические процессы, происходящие при выпечке хлеба в его корке, существенно влияют на качество хлеба. В корке содержится больше водорастворимых веществ и декстринов. Но ферментативный гидролиз не играет в этом ведущей роли.

Корка и поверхностные слои ВТЗ, из которых она образуется, прогреваются быстро, ферменты скоро инактивируются. Накопление водорастворимых веществ в корке ВТЗ объясняется термическим изменением крахмала и, в частности, его термической декстринизацией (температура поверхности корки достигает 180 ⁰С, а середины корки 130 ⁰С).

Ранее окраску корки пшеничного хлеба связывали с количеством остаточных, несброженных сахаров в тесте к моменту выпечки.

Для нормальной окраски корки пшеничного хлеба в тесте перед выпечкой должно содержаться не менее 2-3 % несброженных сахаров. Чем выше сахаро- и газообразующая способность муки, тем интенсивнее окраска корки пшеничного хлеба.

Интенсивность окраски корки пшеничного хлеба в основном обусловлена образованием в ней темноокрашенных продуктов окислительно-восстановительного взаимодействия остаточных, несброженных восстанавливающих сахаров теста и содержащихся в тесте продуктов протеолиза белков, т. е. меланоидинов.

Образование меланоидинов представляет собой сложный окислительно-восстановительный процесс взаимодействия азотсодержащих веществ (продуктов гидролиза белка, содержащих свободные аминные группы) с восстанавливающими сахарами.

Этот процесс протекает с образованием ряда промежуточных продуктов, в том числе альдегидов, соответствующих аминокислотам, вступившим во взаимодействие, а также фурфурола и оксиметилфурфурола.

Альдегидам, образующимся при выпечке в корке хлеба в процессе меланоидинообразования, принадлежит существенная роль в качестве летучих веществ, от которых зависит аромат хлеба. Меланоидины также играют роль не только в окрашивании корки, но и во вкусе и аромате хлеба.

Процесс меланоидинообразования при повышенных температурах и длительной выпечке протекает быстрее.

Еще большую роль меланоидинообразование играет во всей массе ВТЗ из ржаной муки (шрота), подвергаемой многочасовой (в течение 12-24 ч) выпечке при низкой температуре в пекарной (или паровой) камере. Получаемый при этом продукт (пумперникель) имеет темно-бурую окраску и специфический «солодовый» вкус и аромат, присущий хлебу с высокой добавкой красного ржаного солода.

Доказано, что содержание в тесте свободных аминокислот (кроме серина) по сравнению с их содержанием в муке значительно возрастает.

Содержание свободных аминокислот в корке хлеба снижается.

Установлено, что чем выше содержание в тесте восстанавливающих сахаров, тем больше снижается содержание в корке свободных аминокислот, вследствие расходования части их на процесс меланоидинообразования.

Было установлено, что в результате выпечки содержание лизина в белках хлеба существенно снижается, особенно в корке хлеба.

КОЛЛОИДНЫЕ ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ В ВЫПЕКАЕМОЙ ТЕСТОВОЙ ЗАГОТОВКЕ

Коллоидные процессы, протекающие в ВТЗ при её прогревании, существенны, так как они обусловливают переход теста в мякиш хлеба.

Изменение температуры теста резко влияет на ход коллоидных процессов, происходящих в нём. Клейковина теста, по данным А.Г. Кульмана, имеет максимум набухаемости примерно при 30 ⁰С. Дальнейшее повышение температуры ведёт к снижению её способности набухать. Примерно при 60-70 ⁰С белковые вещества теста (его клейковина) денатурируются и свертываются, освобождая при этом воду, поглощенную при набухании.

Крахмал муки при повышении температуры набухает интенсивнее (особенно при 40-60 ⁰С, когда начинается его клейстеризация, сопровождающаяся набуханием).

В.И. Назаров пришёл к выводу, что нельзя отождествлять клейстеризацию с набуханием. Если бы клейстеризация крахмала ограничивалась только набуханием, то тепловой эффект процесса клейстеризации был бы положительным. Однако, клейстеризация крахмала происходит с выраженным эндотермическим эффектом, который, по Назарову, объясняется затратой тепла на разрушение внутренней мицеллярной 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 воды внутрь зерна приводит к разрыву оболочки крахмального зерна и полному её разрушению.

Рентгенографические исследования изменений крахмала хлеба в процессе его выпечки и черствения, проводившиеся Катцем, показывают, что крахмал, клейстеризованный 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 рентгеноспектра кристаллического состояния крахмала муки.

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

В температурном интервале 50-70 ⁰С одновременно протекают процессы термической коагуляции белков и клейстеризации крахмала.

Основная часть воды, впитанной белками теста при их набухании, переходит к клейстеризующемуся крахмалу.

Процессы клейстеризации крахмала и коагуляции белков обусловливают переход теста ВТЗ 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 её слоев и по мере прогревания распространяется по направлению к центру. Если в середине процесса выпечки вынем ВТЗ из печи и разрежем её, то увидим, что в центральной части сохранилось ещё не изменившееся тесто, окружённое слоем образовавшегося мякиша. Границей между мякишем и тестом в пшеничной ВТЗ будет изотермическая поверхность, температура которой равна примерно 69 ⁰С.

Изменение реологических свойств теста в температурном интервале 30-80 ⁰С было изучено при помощи фаринографа и представлено на рисунке.

Рисунок 10 - Изменение консистенции теста (выражаемой в условных единицах фаринографа) от его температуры.

Консистенция теста по мере повышения температуры его сначала (в результате физических и ферментативных процессов) резко падает, достигая минимума около 57 ⁰С. Дальнейшее нагревание в интервале 60-70 ⁰С вызывает резкое изменение консистенции теста вследствие клейстеризации крахмала и коагуляции белков, приводящих тесто в состояние мякиша.

Если мякиш при выпечке прогрет только до 69 ⁰С, то он будет заминаться при легком надавливании и будет сыроватым на ощупь, поскольку первая стадия клейстеризации крахмала в условиях недостаточности влаги, которая наблюдается в хлебе, продолжается при значительно более высокой температуре (100 ⁰С).

Для получения хлеба с сухим и эластичным мякишем надо, чтобы мякиш был прогрет до температуры 92-98 ⁰С.

1 — периферическая зона ВТЗ; 2 — центральная зона ВТЗ

Рисунок 11 – Изменение показателей гидрофильных свойств ВТЗ в процессе выпечки:

А. Г. Кульман показал, что гидрофильные свойства коллоидов ВТЗ в процессе выпечки резко изменяются по мере прогревания. Возрастает способность мякиша хлеба связывать воду, набухать и в известной части переходить в раствор.

ИЗМЕНЕНИЕ ОБЪЕМА ВЫПЕКАЕМОЙ ТЕСТОВОЙ ЗАГОТОВКИ

ВТЗ, помещенная в печь, сразу же начинает быстро увеличиваться в объёме. Постепенно прирост объема ВТЗ замедляется и вскоре совсем прекращается. Достигнутые к этому моменту объём и форма ВТЗ сохраняются практически неизменными до конца выпечки.

Быстрое увеличение ВТЗ в объеме в первый период выпечки и последующее замедление, а затем и прекращение изменения её объема вызываются и обусловливаются протекающими в ВТЗ в результате её прогревания физическими, микробиологическими и коллоидными процессами.

Изменение объёма ВТЗ при выпечке в значительной мере обусловливает разрыхленность и форму хлеба.

Форсированное увеличение объема ВТЗ в первый период её нахождения в печи объясняется тем, что в это время в тесте дрожжи и другие виды газообразующей бродильной микрофлоры выделяют ещё известное количество СО₂. Увеличению объема ВТЗ способствует и тепловое расширение пузырьков воздуха и СО₂, находившихся уже в ВТЗ в момент её посадки в печь, а также выделение (при нагревании теста) части СО₂, находившегося в тесте в растворе.

При прогревании отдельных слоев ВТЗ примерно до 79 ⁰С начинается интенсивный переход спирта в парообразное состояние с последующим (при дальнейшем прогревании) термическим расширением выделившихся паров спирта, что является фактором, способствующим увеличению объёма ВТЗ.

Увеличивается количество, а, следовательно, и давление газообразных продуктов внутри ВТЗ. В результате этого часть газообразных продуктов, проходя сперва через тонкий обезвоженный поверхностный слой - пленку, а затем через утолщающуюся корку, уходит в атмосферу пекарной камеры.

Кинетика изменения объема ВТЗ в процессе выпечки может быть охарактеризована графиком (рис.), из которого видно, что объём ВТЗ сначала возрастает очень форсированно, затем замедленно и, наконец, с момента, обозначенного _н, остается неизменным. Процесс выпечки в соответствии с этим делится на два периода: I — период переменного объема и II — период постоянного объема ВТЗ.

Как установил А. С. Гинзбург, в I периоде скорость влагоотдачи переменна (увеличивается), а во II периоде остается постоянной.

Замедление и прекращение в момент _н прироста объема ВТЗ вызывается образованием на её поверхности корки, а под коркой — все утолщающегося слоя мякиша. И корка, и мякиш по реологическим свойствам резко отличны от теста, из которого они образуются.

Корка в процессе выпечки после начала ее образования быстро начинает терять способность к растяжению, поэтому она является возрастающим препятствием для дальнейшего увеличения объема ВТЗ.

Рисунок 12 - Изменение объема ВТЗ в процессе выпечки

Слой мякиша, образующийся при прогреве в результате клейстеризации крахмала и коагуляции белковой части теста, также в значительно меньшей мере, чем тесто, способен к изменению объема и структуры. Поэтому толщина слоя уже образовавшегося мякиша является фактором, сначала замедляющим, а потом (вместе с образованием и утолщением корки) и прекращающим прирост объема ВТЗ.

Слишком быстрое прекращение изменения объема ВТЗ может привести либо к недостаточному объему хлеба, либо к разрывам и трещинам на его поверхности. Затянувшийся период переменного объема ВТЗ, замедленная фиксация её объема и формы может быть причиной того, что резкое ухудшение в результате прогревания структурно-механических свойств теста (переход в фазу вязкого течения) вызовет расплывание подового хлеба при выпечке.

Изменение объема ВТЗ при выпечке связано с толщиной уже образовавшегося слоя мякиша. Установлено, что масса штуки подового хлеба в значительной мере влияет как на высоту подъема хлеба, так и на толщину слоя уже образовавшегося мякиша и температуру центра мякиша, при которой прекращается прирост объема ВТЗ.

Увлажнение среды пекарной камеры, замедляющее образование корки и уменьшающее её толщину, приводит к увеличению высоты и объёма хлеба.

На изменение объема хлеба при выпечке влияют температура среды пекарной камеры, газообразующая способность ВТЗ к моменту посадки в печь, сила муки, обусловливающая структурно-механические свойства теста, соотношение в тесте муки и воды и пр.

А. С. Гинзбург установил, что в связи с различным гидростатическим давлением подъем отдельных слоев тем больше, чем выше расположен слой теста в куске. Поэтому пористость мякиша хлеба в верхнем его слое обычно заметно выше пористости мякиша в слое, смежном с нижней коркой.

УПЕК

Упеком называют разность между массой тестовой заготовки перед её посадкой в печь и массой хлеба в момент выхода из печи. Упек выпечки принято выражать в процентах к массе ВТЗ в момент посадки в печь. Упек происходит за счёт потери тестом – хлебом при выпечке части воды (95 %), незначительных количеств спирта (1,5 %), углекислого газа (3,3 %), летучих кислот (0,3 %) и других летучих веществ (альдегидов 0,08 %).

Величина упека при выпечке может колебаться в пределах 6-14 % в зависимости от вида, формы и массы изделия и режима выпечки.

Упек происходит в результате обезвоживания поверхностного слоя ВТЗ, превращающегося при выпечке в корку и испарения влаги в среду пекарной камеры. Однако не вся влага этого слоя испаряется. Часть влаги благодаря термовлагопроводности перемещается в мякиш ВТЗ. В первые минуты выпечки в паровоздушной среде с высокой относительной влажностью наблюдается не потеря массы ВТЗ, а даже некоторое увеличение ее благодаря конденсации пара. Затем скорость влагоотдачи постепенно нарастает. Основная часть потери на упек приходится на II период выпечки, когда образование корки в основном происходит в результате испарения влаги в среду пекарной камеры. При этом скорость влагоотдачи остается постоянной и равной максимуму скорости, достигнутому в конце I периода выпечки.

Вследствие этого для снижения затраты на упек процесс выпечки целесообразно завершать при пониженной температуре среды пекарной камеры.

Упек является одной из основных технологических затрат при производстве хлеба. Поэтому естественно стремление свести его к минимуму. Однако следует знать, что без упека невозможно образование корки хлеба.

Для каждого сорта хлеба существует оптимальная с точки зрения его качества толщина корок. Следовательно, нужно стремиться и упек сводить к численному его значению, оптимальному для данного сорта хлеба.

Величина упека зависит от ряда факторов.

От массы. Чем больше масса ВТЗ, тем длительнее прогрев, медленнее выпечка и меньше упек. Упек больше у мелкоштучных изделий.

При одинаковой массе ВТЗ упек тем выше, чем больше удельная поверхность хлеба (поверхность, отнесенная к массе или объему).. При выпечке формового хлеба упек всегда ниже, чем при выпечке подового хлеба той же массы. В связи с этим конфигурация хлебных форм также может существенно влиять на упек.

Большое влияние на упек оказывает температура среды пекарной камеры во II её периоде. Чем она выше, тем больше упек. Поэтому выпечку следует завершать при температуре пекарной камеры, лишь немного превышающей температуру поверхности корки ВТЗ.

Повышение относительной влажности паровоздушной среды пекарной камеры также снижает упек. Чем больше влажность выпекаемых изделий, тем больше величина упека.

Чем больше удельный объём хлеба, тем больше при прочих равных условиях величина упека.

НАДРЕЗАНИЕ ТЕСТОВЫХ ЗАГОТОВОК ПЕРЕД ВЫПЕЧКОЙ

На тестовые заготовки целого ряда хлебобулочных изделий из пшеничного теста после окончания расстойки перед выпечкой наносят продольные, косые или поперечные надрезы. Количество и характер их определяются видом изделия. Глубина надрезов зависит также от свойств теста, в первую очередь от степени его расстойки. Надрез должен производиться быстрым движением острого, слегка смоченного водой ножа или с помощью надрезающих механизмов.

Назначение надрезов — не только украсить поверхность изделия, но и предохранить ВТЗ от возникновения при выпечке трещин — разрывов корки. Поверхность надрезанного куска теста разрывается только по местам надрезов. Поверхность же ненадрезанного изделия может быть обезображена трещинами в любом месте корки.

Верхнюю поверхность некоторых видов изделий, преимущественно из ржаного теста, перед выпечкой вместо надрезов накалывают.

РОЛЬ УВЛАЖНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ВЫПЕКАЕМОЙ ТЕСТОВОЙ ЗАГОТОВКИ

Чем выше содержание паров воды в газовой среде, в условиях которой происходит выпечка, тем интенсивнее и длительнее будет конденсация пара на поверхности ВТЗ в начальной фазе выпечки.

При конденсации пара на поверхности ВТЗ происходит интенсивная клейстеризация крахмала и растворение декстринов. Жидкий крахмальный клейстер, содержащий и растворенные декстрины, как бы «заливает» тонким слоем всю поверхность изделия, выравнивая поры и неровности, имеющиеся на ней. После прекращения конденсации слой жидкого клейстера быстро обезвоживается, образуя на поверхности корки хлеба пленку, которая после интенсивного теплового воздействия придает корке глянцевитость, ценимую потребителем.

При недостаточном увлажнении газовой среды пекарной камеры в начале выпечки поверхность корки получается матовая и мучнистая.

Конденсация влаги на поверхности ВТЗ в начале выпечки способствует лучшему сохранению растяжимости и эластичности обезвоживаемой поверхностной пленки и замедляет образование нерастяжимой корки. Это влечет за собой увеличение длительности I периода выпечки, в пределах которого может происходить увеличение объема ВТЗ. Поэтому достаточное увлажнение в начальной фазе выпечки способствует увеличению объема хлеба и предотвращает возникновение на его поверхности разрывов и трещин. В этих условиях даже недостаточно расстоявшиеся тестовые заготовки могут дать хлеб нормальной формы и объема.

Увлажнение поверхности ВТЗ в начальной фазе ее выпечки может осуществляться несколькими способами:

1) повышением влагосодержания газовой среды в начальной фазе выпечки (подводом пара или испарением воды в испарителе, находящемся в пекарной камере);

2)опрыскиванием поверхности ВТЗ в момент поступления в пекарную камеру водой, распыляемой форсунками;

3)смазыванием или смачиванием поверхности ВТЗ перед выпечкой (водой или яичной болтушкой).

Смачивание поверхности ВТЗ водой практикуется при выпечке некоторых видов ржаного или ржано-пшеничного хлеба (рижского, минского и др.). Смазывание яичной болтушкой применяется при выпечке ряда сдобных хлебобулочных изделий (любительских и др.).

В этом случае начальная фаза выпечки должна протекать в неувлажненной атмосфере пекарной камеры.

При выпечке основных видов хлебобулочных изделий обычно применяется увлажнение (в начальной фазе выпечки) газовой среды пекарной камеры паром, имеющим давление 0,13-0,17 МПа. Расход пара на выпечку 1 т хлеба в зависимости от конструкции печи и увлажнительного устройства колеблется в пределах от 30 до 200 кг.

Распыление воды форсунками для увлажнения поверхности ВТЗ в начальной фазе выпечки применяется незадолго до окончания выпечки или непосредственно перед выходом хлеба из печи. Глянцевитость корки в результате этого повышается.

ОПТИМАЛЬНЫЙ РЕЖИМ ВЫПЕЧКИ

Оптимальный режим выпечки может быть установлен лишь с учетом типа и конструкции хлебопекарной печи и вида, сорта и массы выпекаемого изделия.

В процессе выпечки можно различать два периода: I период выпечки, происходящий при переменном (увеличивающемся) объеме ВТЗ, и II период, при котором объем ее остается неизменным.

I период выпечки пшеничного хлеба в начальной его фазе должен протекать при высокой относительной влажности (70-80 %) и относительно низкой температуре (100-120 ⁰С) паровоздушной среды пекарной камеры. Низкая температура паровоздушной среды по сравнению с более высокой повышает её относительную влажность при том же содержании пара и интенсифицирует процесс конденсации пара на поверхности ВТЗ.

Назначением этой фазы, длящейся 1—3 мин, является максимальная конденсация паров воды на поверхности тестовых заготовок, поступающих в зону увлажнения пекарной камеры. Хорошие результаты дает вынесение этой фазы выпечки в отдельную, расположенную перед основной печью, предварительную камеру. Остальная часть 1 периода выпечки, до достижения в центре ВТЗ температуры 50-60 ⁰С, должна протекать в условиях наибольшей передачи теплоты ВТЗ при относительно наиболее высокой (240-280 ⁰С) температуре в пекарной камере. Этим обусловливается интенсивное образование корочки на поверхности ВТЗ при достаточно большом температурном градиенте, что вызывает перемещение влаги внутрь изделия вследствие термовлагопроводности и уменьшает упек в этом периоде. Своевременное образование в этом периоде выпечки корочки важно с точки зрения накопления в ней веществ, обусловливающих аромат и вкус хлеба, а также с точки зрения сохранения хорошей формы выпекаемого изделия (предотвращается чрезмерная расплываемость подовых изделий).

Во II периоде выпечки, когда объем и форма ВТЗ уже стабилизировались, интенсивность подвода к нему теплоты и температура в пекарной камере должны быть значительно снижены. Температурный градиент и роль термовлагопроводности в ВТЗ уже значительно меньшие; к концу выпечки термовлагопроводность практически сходит на нет.

Слишком интенсивный подвод теплоты во II периоде выпечки приводил бы к ускорению углубления зоны испарения, соответствующему утолщению корки и неоправданному увеличению затраты на упек. При этом может происходить и перегрев поверхностных слоев корки, приводящий к чрезмерному её окрашиванию и образованию в ней горьковатых на вкус соединений.

В I периоде целесообразно подводить к ВТЗ до 2/3, а во втором — лишь около 1/3 теплоты, затрачиваемой на процесс выпечки.

ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ВЫПЕЧКИ

Длительность выпечки хлебобулочных изделий зависит от следующих факторов:

1) массы и формы изделия;

2) метода теплоподвода и теплового режима выпечки;

3) способа выпечки — в формах или на поду;

4) плотности посадки на поду;

5) свойств теста, из которого выпекается изделие (рецептуры).

Чем больше содержится сдобы (в основном сахара), тем интенсивнее окраска корки.

Чем больше масса ВТЗ, тем длительнее выпечка и тем ниже должна быть температура выпечки.

При одинаковой массе ВТЗ их форма также влияет на длительность выпечки. Чем меньше размеры ВТЗ, определяющие скорость её прогрева, и чем больше её удельная поверхность, тем скорее идет выпечка. Поэтому батон выпекается быстрее, чем круглый хлеб той же массы, а тонкая лепешка такой же массы — ещё быстрее.

Чем выше температура паровоздушной среды пекарной камеры, тем скорее происходит выпечка. Интенсивное увлажнение в начальной фазе также ускоряет процесс прогрева и, следовательно, сокращает длительность выпечки.

Подовый хлеб выпекается быстрее формового хлеба той же массы. При выпечке формового хлеба большое значение имеет конфигурация хлебных форм, обусловливающая не только продолжительность выпечки, но и размер упека.

Чем плотнее посадка кусков теста (или форм с тестом) на поду, тем медленнее при прочих равных условиях идет выпечка.

Продолжительность выпечки может колебаться в пределах от 8-12 мин для мелкоштучных изделий, до 80 мин и более для крупного хлеба с массой штуки 2,5 кг и более.

Длительность выпечки хлебных изделий является фактором, обусловливающим производительность хлебопекарных печей.

От длительности выпечки зависит и упек, влияющий на выход готовых изделий.

Однако, не следует забывать о влиянии длительности выпечки на показатели качества и пищевой ценности и хлебных изделий.

Увеличение продолжительности выпечки хлеба улучшает структурно-механические свойства мякиша и увеличивает содержание ароматобразующих веществ в корке хлеба, замедляет его черствение.

В нашей стране продолжительность выпечки хлебобулочных изделий регламентируется технологическими инструкциями по их выработке.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОТОВНОСТИ ХЛЕБА

От правильности определения момента готовности хлеба зависит его качество: толщина и окраска корки и свойства мякиша — его эластичность, сухость на ощупь.

Не менее важно и то, что с каждой лишней минутой нахождения хлеба в печи увеличивается величина упека, а, следовательно, уменьшается выход хлеба и увеличивается расход топлива.

На хлебопекарных предприятиях момент готовности хлеба определяют на основании органолептически определяемых признаков.

Наиболее надежным и часто применяемым на практике способом органолептической проверки готовности хлеба является испытание упругости мякиша путем легкого и быстрого надавливания пальцем. Но для этого приходится разламывать предварительно охлаждённый хлеб.

Рисунок 13 - Температурное поле ВТЗ при выпечке и хлеба после выхода из печи

Было установлено, что отдельные показатели гидрофильных свойств мякиша характеризуют готовность хлеба при выпечке.

В качестве показателя готовности хлеба было предложено определение пенообразующей способности его мякиша, что не нашло применения в производственных условиях.

Для определения готовности хлеба предлагались методы и приборы для измерения сжимаемости и относительной упругости мякиша хлеба, но они не могут быть объективными показателями, так как их численные значения зависят не только от длительности выпечки, но и от ряда других факторов.

Наиболее правильным для выявления готовности хлеба было определение температуры центральной части мякиша в момент выхода из печи с помощью термопары игольчатого термоизмерителя. Для основных видов хлеба она лежит в пределах 93-97 ⁰С.

ОБЖАРКА ХЛЕБА

При выпечке некоторых подовых сортов ржаного хлеба (рижского, минского, украинского и др.) должна применяться предварительная «обжарка» ВТЗ. Она производится в пекарной камере при температуре 320-350 ⁰С в течение 4-5 мин. За это время на ВТЗ образуется тонкая пленка-корочка. Затем обжаренные тестовые заготовки вынимают, иногда смачивают водой и после отлежки пересаживают для допекания в пекарную камеру с температурой около 230 ⁰С.

Хлеб, выпеченный с обжаркой, имеет более толстую, но не горелую корку и приятный специфический вкус и аромат.

Применение обжарки улучшает не только вкус и аромат изделий, но и их форму (предотвращает расплывание) и одновременно позволяет сократить длительность выпечки, которая должна происходить при температуре среды пекарной камеры, снижающейся по ходу процесса выпечки с 230-240 до 180-200 ⁰С.

Обжарка ВТЗ может быть заменена выпечкой их при обычной температуре, но при значительном расстоянии между отдельными ВТЗ. Однако это сильно снижало бы производительность печи. Поэтому целесообразно для изделий, выпекаемых с обжаркой, создание ленточных печей сквозного тина со специальными обжарочными камерами.

ДРУГИЕ СПОСОБЫ ВЫПЕЧКИ ХЛЕБА

Помимо радиационно-конвективной выпечки хлеба в обычных хлебопекарных печах, могут применяться и другие способы выпечки.

С точки зрения механизма подвода или генерации теплоты, вызывающей прогрев ВТЗ, все известные способы выпечки можно классифицировать следующим образом.

I. Способы, при которых теплота к ВТЗ подводится извне:

1)радиационно-конвективная выпечка в обычных хлебопекарных печах;

2)выпечка в хлебопекарных печах с генераторами инфракрасного (ИК) коротковолнового излучения (более быстрый прогрев ВТЗ и резкое сокращение длительности выпечки);

3)выпечка в замкнутых камерах в атмосфере пара (медленный прогрев ВТЗ в герметичных камерах при температуре 100 ⁰С, удлиненное время «выпечки» до 12-20 часов и получение «бескоркового» хлеба):

а) в атмосфере насыщенного пара;

б) начало выпечки — в атмосфере насыщенного пара, завершение выпечки — в атмосфере перегретого пара.

II. Способы, при которых теплота выделяется в массе ВТЗ:

1) выпечка с применением электроконтактного (ЭК) прогрева (протекает быстрее, поддерживается равномерная температура во всей массе ВТЗ, отсутствует корка, зона испарения, происходит увеличение объёма до конца выпечки);

2)выпечка в электромагнитном поле токов высокой и сверхвысокой частоты (позволяет получить бескорковый хлеб, состоящий из одного мякиша, прогрев ВТЗ происходит на 25-40 % быстрее, обём увеличивается в течение всего периода выпечки и поэтому на 10-15 % больше обычного).

III. Способы выпечки с комбинированным прогревом ВТЗ (для получения обычного хлеба, имеющего нормальную корку, и ЭК-, ВЧ- и СВЧ-выпечки целесообразно комбинировать со способами прогрева ВТЗ, обеспечивающими образование корки):

1)выпечка в хлебопекарных печах с одновременным высокочастотным и инфракрасным прогревом ВТЗ;

2)выпечка в печах с прогревом сначала в электромагнитном поле токов высокой частоты и завершением выпечки при инфракрасном прогреве;

3)выпечка с одновременным электроконтактным и инфракрасным прогревом;

4)выпечка с последовательным прогревом — сначала электроконтактным и затем инфракрасным.

Практически вся масса хлебобулочных изделий, производимых хлебопекарной промышленностью, выпекается по способу 1.1. — в обычных хлебопекарных печах.

Контрольные вопросы:

1. Что такое выпечка?

2. Какие способы теплоподвода используются при выпечке?

3. Какими способами передается теплота к выпекаемым тестовым заготовкам?

4. Какие теплофизические процессы протекают при выпечке?

5. Как изменяется температура различных слоев выпекаемой тестовой заготовки?

6. Каков механизм испарения влаги?

7. Какие факторы влияют на прогрев выпекаемой тестовой заготовки?

8. Как влияет температура и влажность паровоздушной среды пекарной камеры на прогрев тестовой заготовки?

9. Как изменяется влажность внутренних слоев выпекаемой тестовой заготовки?

10. Чем объясняется изменение объема выпекаемой тестовой заготовки?

11. Как изменяется жизнедеятельность бродильной микрофлоры в выпекаемой тестовой заготовке?

\2. Какие изменения происходят с крахмалом при выпечке тес­товой заготовки?

13. Как и почему изменяется окраска корки хлеба при выпечке?

14. Какие коллоидные процессы протекают в выпекаемой тестовой заготовке?

15. Что такое упек и от чего он зависит?

16. Какое увлажнение поверхности применяется при выпечке тестовой заготовки?

17. При каких условиях (увлажнение, температура) происходит выпечка хлеба?

18. Какие факторы влияют на продолжительность выпечки хлеба?

19. Как определяют момент готовности хлеба при выпечке?

20. Что такое обжарка хлеба?

Дата добавления: 2014-01-07