Что происходит с белками и крахмалом при выпечке: Что происходит с белками и крахмалом при выпечке?

Что происходит при выпечке теста, часть II. Яйца, крахмал и ароматизация | Sweet tooth

В прошлый раз я рассказывала, с чего начинается процесс выпечки теста, какие ингредиенты взаимодействуют еще на этапе смешивания, и самыми первыми помогают тесту превратиться в выпечку.

Если вы не читали еще первую часть, сейчас самое время - "Что происходит НА САМОМ ДЕЛЕ, когда выпекается тесто, часть I."

Масло тает, вода превращается в пар, образуя чудесную нежную пористую структуру нашего будущего коржа для торта или круассана, сахар полностью растворяется... Давайте смотреть, что же происходит потом?

Этап V. 60

°C - начинается коагуляция яиц и глютена.
  • Коагуляция - страшное слово, но вообще-то мы с вами ее каждое утро наблюдаем на сковородке, готовя омлет или глазунью. Так называют процесс сворачивания белков. Белки могут свернуться не только от нагревания, они также это делают от кислоты (но про это в другой раз). Сейчас мы нагреваем жидкое тесто - и белок с желтком в нем начинают стремительно загустевать, образуя структуру.
  • С глютеном происходит ровно то же самое. Это тоже белок.
  • Если процесс сворачивания белков рассмотреть под очень сильным микросопом, то мы увидели бы, что сырая молекула белка похожа на свернутый клубок толстой проволоки, окруженный водой. Как только молекула нагревается, проволока эта начинает разворачиваться, цепляться за другие молекулы - и в этой “сетке” все еще остается много воздуха между полу-развернутыми клубками проволоки-протеина.
  • В какой-то момент разворачивающиеся “проволочки” протеинов начнут высыхать от нагревания, и из гибких/тянущихся становиться относительно жесткими. Так вот - очень важно, чтобы к этому моменту фаза формирования пузырьков с воздухом (этап II из предыдущего поста “Что происходит при выпечке теста, ч.I”) была в самом разгаре. Иначе - корж для торта так и не “поднимется”. Иными словами, слишком высокая температура может “убить” пышность вашего изделия.

VI. 75-95

°С - Крахмал становится желеобразным
  • Крахмал - третий ингредиент, помогающий сформировать структуру теста.
    И если яйца с глютеном отвечают за жесткость теста, то крахмал отвечает за гибкость и мягкость. Именно от крахмала зависит то, насколько долго наш будущий корж для торта будет оставаться мягким. Крахмал не дает хлебу черстветь.
  • При нагревании гранулы крахмала захватывают часть освобождающейся воды (из масла, например, или из яиц) - и вбирают ее в себя, набухая и становясь рыхлыми и вязкими.
  • Гранулы крахмала будут продолжать разбухать либо пока есть вода, либо пока температура держится меньше 95°C. Поэтому, например, печенья обычно хрустящие, а не мягкие: там и в тесте воды мало, и выпекаются они совсем недолго, то есть крахмал не успевает “включиться” и дать тесту мягкость.
  • Когда крахмал “включается” в работу на полную силу - около 75-80°С - можно сказать, что тесто уже приняло свою форму, оно вряд ли будет становиться больше в размерах. Но оно может осесть, если внутри образовались пустые каверны из-за слишком большого количества сахара, неправильного температурного режима или слишком высокого соотношения яиц к остальным ингредиентам (помните рецепт яичного теплого десерта Клафути? Они как раз при остывании оседают, но там совсем мало муки и очень много яиц).

Этап 7. 75

°С -100°С - Происходит испарение газов
  • Я писала, что основные газообразные вещества, за счет которых поднимается тесто - это воздух, пар и углекислый газ. Но ими дело не ограничивается. Например, жидкие ароматизаторы, которые мы используем (например, ванильный экстракт), тоже будут испаряться, помогая тесту подниматься и наполняя воздух в кухне приятными ароматами.
  • Алкоголь тоже испаряется (в любом дрожжевом тесте его по умолчанию будет достаточно много, его производят дрожжи!)
  • Жидкое и насыщенное растущими в объеме пузырьками тесто постепенно становится похоже на влажную пену, которая, в свою очередь, становится бисквитом. А в бисквите пузырьки уже расти не могут, стенки теста не могут больше растягиваться.
  • Внешняя часть теста нагревается больше всех, так что она первой потеряет всю влагу, тогда как через нее по-прежнему будет проходить много горячего воздуха.
    Образуется корочка
    , пока еще бесцветная, не румяная, но она уже будет заметно тверже, чем тесто внутри изделия.
  • Еще в этот период наш хлеб или корж становится заметно легче. Вода-то вся потихоньку выпаривается. В среднем тесто в процессе выпечки теряет около 10% своего веса.

В следующий раз - буду рассказывать про карамелизацию и процесс Майяра, которые начинаются после 100°С. Именно они дают выпечке вкус и румяный цвет.

Читать продолжение:

Часть III. Что происходит при выпечке теста, ч.III. Карамелизация. Остывание.

Процессы происходящие при замесе теста

С самого начала замеса теста мука приходит в соприкосновение с водой, дрожжами и солью и в массе теста, образующейся при этом, начинает ряд процессов. Во время замеса тестанаибольшее значение имеют процессы: физико‐механические, коллоидные и биохимические.

Микробиологические процессы, связанные с жизнедеятельностью дрожжей и кислотообразующих бактерий муки, в процессе замеса теста еще не успевают достичь интенсивности, при которой они могли бы играть практически ощутимую роль.

Доля муки при замесе теста начинает быстро впитывать воду, набухая при этом. Слипание набухающих частиц муки в сплошную массу, происходящее в результате механического воздействия на смешанную массу, приводит образования теста из муки, воды и другого сырья. Основная роль в образовании пшеничного теста с присущими ему свойствами упругости, пластичности и вязкости принадлежит белковым веществам муки. Нерастворимые в воде белковые вещества муки, которые образуют клейковину, в тесте связывают воду не только адсорбционно, но и осмотически. Набухшие белковые вещества при замесе теста в результате механических воздействий как бы «вытягиваются» из содержащих их долей муки в виде пленок или жгутиков, которые в свою очередь соединяются (в результате слипания, а частично и образования «сшивающих» их химических ковалентных и других н “связей — мостиков) с пленками и жгутиками разбухшего белка смежных частиц муки. В результате этого набухшие водонерастворимые белки образуют в тесте трехмерную губчатую‐сетчатую непрерывную структурную основу, как бы губчатый каркас («скелет»), в основном обуславливает специфические структурно‐механические свойства пшеничного теста — его эластичность и упругость.

Этот белковый структурный каркас часто называют клейковинным. В тесте в белковый каркас вкраплены зерна крахмала и частицы оболочек зерна. Белковые вещества составляющие основу, при набухании могут осмотически поглощать не только воду, но и растворенные даже пептизированные в жидкой фазе составные части муки и теста. На структуру белка в этом каркасе осуществляет окислительный влияние кислород пузырьков воздуха, механически захваченный при замесе теста. В тесте на белок его каркаса действует и протеиназа муки, находящаяся во фракции водорастворимых белков в его жидкой фазе.

Крахмал муки составляет количественно основную часть теста. С точки зрения связывания в тесте воды большое значение имеет то, что часть зерен крахмала муки (обычно 15%) при размоле повреждены. Установлено, что если целые зерна крахмала муки могут связать влаги максимум 44% на сухое вещество, то поврежденные зерна крахмала могут поглотить воды до 200%.

Зерна крахмала, частицы оболочек, и набухшие нерастворимые в воде белки составляют «твердую» фазу теста. Зерна крахмала и частицы оболочек в отличие от белков оказывают тесту свойства только пластичности. Наряду с твердой фазой в тесте есть и жидкая фаза. В части воды, не связанной адсорбционно крахмалом, белками и частицами оболочек зерна, находятся водорастворимые вещества теста — культуры (водорастворимые белки, декстрины, сахара, соли и др.). В этой фазе, наверное, находятся и пентозаны (слизи) муки, что очень сильно набухают.

Жидкая фаза пшеничного теста включает перечисленные выше составляющие, может частично находиться в виде свободной студенистой жидкости, окружающей элементы твердой фазы. Однако, в пшеничном тесте значительная часть жидкой фазы, содержащей в основном относительно низкомолекулярные вещества, может быть осмотически поглощенная набухшими белками теста.

Наряду с твердой и жидкой фазами в тесте есть газообразная фаза. Обычно считают, что газообразная фаза в тесте появляется только в результате процесса брожения в виде пузырьков углекислого газа, выделяемые дрожжами.

Также установлено, что и во время замеса в нем образуется газообразная фаза. Это происходит благодаря захвату и удержанию тестом (окклюзии) пузырьков воздуха. Часть воздуха вносится в массу муки и в очень небольших количествах — с водой до замеса теста. Очевидно, что часть пузырьков захваченного при замесе воздуха может находиться в виде эмульсии газа в жидкой фазе теста, а часть – в виде газовых пузырьков, включенных в набухшие белки теста. Таким образом, тесто сразу после замеса можно рассматривать как дисперсную систему, состоящую из твердой, жидкой и газообразной фаз.

Наряду с описанными выше физико‐механическими и коллоидными процессами при замесе тестаодновременно начинают происходить и биохимические процессы, вызванные действием ферментов муки и дрожжей.

Основное влияние на свойства теста при достаточно непродолжительном замесе теста могут осуществлять процессы протеолиза и в меньшей степени – амилолиза. Известную роль может играть и ферментативное расщепление слизей (пентозанов) муки.

В результате гидролитического действия ферментов в тесте происходит дезагрегация и расщепление веществ, на которые они действуют (белок, крахмал и др.). Вследствие этого увеличивается количество веществ, способных переходить в жидкую фазу теста, что приводит к изменению его реологических свойств.

Следует отметить, что столкновения во время замеса массы теста с кислородом воздуха существенно влияет на процесс протеолиза в нем. Механическое воздействие на тесто в разных стадиях замеса может по‐разному влиять на его реологические свойства. В самой начальной стадии замеса теста механическая обработка вызывает смешивание муки, воды и других видов сырья и слипание частиц муки в сплошную массу теста. На этой стадии замеса механическое воздействие на тесто обусловливает и ускоряет его образования. Еще некоторое время после этого механическое воздействие на тесто может улучшать его свойства, способствуя ускорению набухания белков и образованию в тесте губчатого клейковинного структурного скелета. Дальнейший замес теста может приводить уже не к улучшению, а к ухудшению его реологических свойств, что может быть вызвано механическим разрушением, как клейковинного скелета, так и его структурных элементов — набухших белков теста.

Описанные выше физико‐механические, коллоидные и биохимические процессы происходят при замесе тестаодновременно и взаимно влияют друг на друга. Влияние отдельных процессов на реологические свойства теста разное. Те процессы, которые способствуют адсорбционному и особенно осмотическому связыванию влаги и набуханию коллоидов теста, а в связи с этим увеличению количества и объема твердой фазы, улучшают реологические свойства теста, делают его более густым по консистенции, эластичным и сухим на ощупь. Те же процессы, которые способствуют дезагрегации, неограниченному набуханию, пептизация и растворению составных частей теста и в связи с этим увеличению количества жидкой фазы в нем, ухудшают реологические свойства теста, делая его более жидким по консистенции, более тягучим, липким и мажущаяся.

 

Источник: http://bio-x.ru/

Черствение хлеба

При хранении хлеба в обычных температурных условиях (15—25° С) через 8—10 ч появляются признаки черствения, усиливающиеся при дальнейшем хранении. Мякиш при этом теряет эластичность, становится жестким и крошащимся, ухудшается вкус и снижается аромат хлеба, свойственные свежему изделию. Хрупкая после выпечки корка превращается в мягкую, эластичную и иногда морщинистую.


Черствение вызывается в основном изменением структуры крахмала при хранении хлеба. Клейстеризованный в процессе выпечки крахмал с течением времени выделяет поглощенную им влагу и переходит в прежнее состояние, характерное для крахмала муки. Крахмальные зерна при этом уплотняются и значительно уменьшаются в объеме, между ними образуются воздушные прослойки. Поэтому черствеющий мякиш становится крошковатым. Свободная влага, выделенная крахмалом, при черствении хлеба впитывается белками и частично испаряется, а также остается в образовавшихся воздушных прослойках.

Следовательно черствение — это процесс ретроградации крахмала, т. е. переход крахмала из аморфного состояния, в котором он находится в горячем хлебе, в кристаллическое, идентичное тому состоянию, в котором крахмал находился в тестовой заготовке перед выпечкой.

Исследованиями, проведенными в МТИППе (ныне МГУПП) было установлено, что изменение при хранении хлеба белковых веществ также приводит к черствению. По своему характеру эти изменения обратны тем, которые происходили при денатурации белка в процессе выпечки тестовой заготовки. Эти изменения в белковой части мякиша хлеба происходят в 4—6 раз медленнее по сравнению со скоростью ретроградации крахмала. Кроме того, крахмала в хлебе в 5-6 раз больше, чем белка. Поэтому естественно, что основную роль в черствении хлеба играет изменение крахмала.

Следует иметь в виду, что скорость, степень и в известной мере даже характер перечисленных выше изменений в структуре крахмала зависят от влажности хлебных изделий. При влажности продукта ниже определенной критической величины процессы, обусловливающие черствение, почти не происходят. Поэтому в сухарных изделиях черствение практически не наблюдается, а в бараночных идет во много раз медленнее, чем в хлебе и булочных изделиях.

Потеря хлебом влаги при хранении (усушка) ускоряет процесс черствения, однако хлеб черствеет, хотя и медленно, даже в условиях, когда усыхание исключено (например, в атмосфере насыщенного водяного пара).

Факторы, влияющие на черствение хлебных изделий многочисленны: вид и сорт муки, рецептура и технологический режим приготовления изделия, условия хранения изделий и др.

Крахмал различных видов муки клейстеризуется и стареет не одинаково. Крахмал ржаной муки клейстеризуется при более низкой температуре, легко впитывая значительное количество влаги, в ржаной муке содержится много водорастворимых веществ, замедляющих черствение. Кроме того кислотность ржаного хлеба значительно выше пшеничного в результате значительного количества органических кислот, которые так же тормозят этот процесс. У пшеничного хлеба при прочих равных условиях черствение наступает раньше, чем у ржаного.

Рецептуры хлебных изделий содержат различное сырье, многие виды которого замедляют черствение. К такому сырью относятся различные белковые продукты (сырая и сухая клейковина, соевые концентраты и изоляты, казеинаты и казециты, яичные и молочные продукты и др.) патока, заварки, жиры. Считают, что жиры как бы маскируют процесс черствения, т. е., не замедляя процесс изменения крахмала, делают его менее заметным. Почти все улучшители хлеба (особенно поверхностно-активные вещества, ферментные препараты, модифицированные крахмалы) способствуют сохранению свежести хлебных изделий.

На скорость черствения хлеба влияют многие технологические факторы. Интенсивный замес опары и теста замедляет черствение изделий, так же действует и длительный процесс брожения полуфабрикатов, более длительные (в пределах возможного) окончательная расстойка и выпечка. Изделия, выпеченные при оптимальном режиме, с плотной и гладкой коркой черствеют медленнее.

Наиболее существенно на процесс черствения влияют условия хранения хлебных изделий. Для того, чтобы сохранить свежесть изделий на больший срок, их хранят при повышенной температуре и влажности воздуха, замораживают, упаковывают. Установлено, что наиболее быстро черствеют изделия, хранящиеся при температуре 7—20° С.

Хлеб, хранящийся при температуре близкой к 60° С или в замороженном состоянии, практически не черствеет, так как при этих температурах не происходит ретроградации крахмала. Однако хлеб не хранят при температуре 60° С, так как этот способ отрицательно влияет на качество продукции.



ПОХОЖИЕ СТАТЬИ

На главную    Просмотрено: 27,828 раз

10 Физико-химические процессы, протекающие при выпечке

Физико-химические процессы, протекающие при выпечке

Выпечка — заключительная стадия технологического цикла при выработке хлебобулочных изделий. Ее рассматривают как нестаци­онарный процесс теплообмена между выпекаемой тестовой заго­товкой и носителями теплоты, передающими ее излучением, кон­векцией и в результате прямой теплопроводности (кондукции), при этом основная роль остается за передачей теплоты излучением. Это обусловлено возникновением волн электромагнитных колебаний длиной 5,0 — 4,3 мкм, излучаемых теплоотдающими поверхностями при температуре 300 — 400 "С (абсолютно черное тело), соответству­ющей максимуму энергии излучения, охватывающей колебания с длиной волн от 0,77 до 340 мкм (Л.Я. Ауэрман, 2002).

Практически несущественной для процесса выпечки являет­ся теплота, передаваемая путем конвективного теплообмена с га­зовой средой пекарной камеры.

Определенная роль в интенсификации передачи теплоты принадлежит теплоте конденсации паров на тестовой заготовке при увлажнении пекарной камеры печи в начале выпечки.

Процесс выпечки тестовой заготовки сопровождается изме­нением ее агрегатного состояния, связанным с перемещением и испарением влаги, с протеканием физических, биохимических, микробиологических и коллоидных процессов, происходящими одновременно.

7.1. ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ДРОЖЖЕВЫХ

КЛЕТОК И БАКТЕРИЙ В ВЫПЕКАЕМОЙ

ТЕСТОВОЙ ЗАГОТОВКЕ

В первые минуты выпечки при постепенном прогреве тесто­вой заготовки до 35 — 38 °С в результате повышения активности дрожжевых клеток интенсифицируется процесс спиртового бро­жения с образованием этанола и диоксида углерода. При прогре­ве теста свыше 45 °С процесс резко замедляется и при температу­ре 50 "С дрожжевые клетки гибнут.

Жизнедеятельность гомо- и гетероферментативных молочно­кислых бактерий в первый период выпечки тестовой заготовки за­висит от их температурного оптимума (34 — 35 °С для нетермофиль­ных бактерий и 48 — 54 "С для термофильных). По мере прогревания тестовой заготовки кислотообразование форсируется. При дости­жении температуры выше указанной жизнедеятельность молочно­кислых бактерий замедляется, а затем при 60 °С прекращается.

7.2. БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ ПРИ ВЫПЕЧКЕ

Амилолитические ферменты муки, находящиеся в активном состоянии, гидролизуют крахмал, при этом с увеличением темпе­ратуры активность их резко возрастает. В результате клейстериза-ции крахмал во много раз легче гидролизуется как а-, так и (3-ами-лазами, поэтому массовая доля крахмала в тестовой заготовке при выпечке снижается.

(З-Амилаза в пшеничном тесте наиболее активно действует при температуре 62 - 64 °С, а при 82 - 84 °С практически полностью инак-тивируется. а-Амилаза имеет зону оптимума в пределах 70 - 74 °С и способна сохранять известную активность при 97 — 98 °С. Следова­тельно, при выпечке хлеба имеет место температурный интервал, в пределах которого Р-амилаза уже инактивирована, а ос-амилаза, если она присутствует в активном состоянии, еще действует. Это имеет существенное и неблагоприятное значение при переработке муки из проросшего зерна, когда декстрины, накапливающиеся в этом температурном интервале в результате деятельности а-амила-зы, придают липкость и сыроватость (на ощупь) мякишу хлеба. При повышении кислотности теста снижается температурный оптимум а-амилазы, и температурный интервал, опасный для качества хлеба из такой муки, становится более узким.

Протеолитические ферменты при повышении температуры также в несколько раз увеличивают свою активность, но при тем­пературе 80 — 85 "С полностью инактивируются.

При температуре 110 — 120 °С начинается термическая декст-ринизация крахмала, температура 120 — 140 "С приводит к обра­зованию все более темно окрашенных декстринов, а при 140 - 150 °С начинается карамелизация Сахаров, имеющихся в нагретых до этой температуры слоях корки.

Скорость прогрева корки хлеба столь велика, что биохими­ческих изменений ферментативного характера в ней почти не происходит, поскольку ферменты этого слоя практически инак-тивируются в первые же минуты нахождения хлеба в печи.

7.3. КОЛЛОИДНЫЕ ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ ПРИ ВЫПЕЧКЕ

На структурообразование мякиша в процессе выпечки влияют: теплофизические параметры пекарной камеры — температура тепло-отдающих поверхностей; параметры паровоздушной среды - темпе­ратура, относительная влажность и скорость ее перемещения; пара­метры тестовой заготовки — масса, форма, влажность, объем и сте­пень ее разрыхленное™, рецептурный состав, способ выпечки и др.

Основную роль в образовании мякиша играют коллоидные процессы, протекающие при прогревании тестовой заготовки и связанные, главным образом, с изменением состояния крахмала и белковых веществ.

Тесто представляет собой такого рода систему, в которой вла­га имеет различные формы связи. Классификация форм связи влаги коллоидными капиллярно-пористыми материалами, пред­ложенная П. А. Ребиндером, учитывает и природу образования различных форм, и энергию связи их с материалом.

Все формы связи влаги делятся на три большие группы: 1) химическая связь, 2) физико-химическая связь, 3) физико-ме­ханическая связь.

1.  Химическая связь в точных количественных соотношениях. Хи­мически связанная вода исключительно прочно связана с материа­лом и может быть удалена из него только при химическом взаимодей­ствии или особо интенсивной тепловой обработкой (прокаливание).

2.Физико-химическая связь в различных, не строго опреде­ленных соотношениях. Этой связи соответствуют следующие формы связи влаги.

а) Адсорбционно связанная влага. Такая влага представляет со­бой жидкость, удерживаемую силовым полем на внешней и внут­ренней поверхности мицелл коллоидного тела. При поглощении
воды коллоидным телом выделяется теплота набухания (гидрата­ция) и происходит сжатие системы «коллоидное тело — вода». Наибольшее количество тепла выделяется при соединении перво­го мономолекулярного слоя, который связан наиболее прочно и находится под огромным давлением (в связи с этим увеличивается плотность воды и происходит сжатие системы). Удаление прочно связанной с телом адсорбционной влаги требует соответствующей затраты энергии: она должна быть превращена в пар, после чего начинается диффузия ее к наружной поверхности тела.

б) Осмотически поглощенная влага (влага набухания) и струк­турная влага. К этим видам связи влаги относится влага, находя­щаяся в замкнутых ячейках, как поглощенная осмотически слож­но построенной мицеллой, так и иммобилизованная влага (структурная), захваченная при формировании геля (застуднева­нии). Эта влага является свободной в том смысле, что ей соответствует весьма малая энергия связи.

Осмотически поглощенная влага диффундирует внутри тела в виде жидкости через стенки клеток благодаря разности концен­трации внутри и вне клеток.

Осмотическое поглощение воды имеет очень большое значе­ние в процессах образования теста и выпечки хлеба, а осмотичес­ки поглощенная влага составляет главную массу воды, находя­щейся в тесте-хлебе. На долю адсорбционно связанной влаги, по данным А. В. Лыкова и Л. Я. Ауэрмана, приходится примерно около 20 % от общего количества влаги, содержащейся в хлебе.

3. Механическая связь — удержание воды в неопределенных количествах. Ей соответствуют следующие формы связи.

а) Влага макрокапилляров. Эта часть воды находится в узких капиллярах (порах), средний радиус которых имеет величинубольше 10~5 см. Вода заполняет сквозные макрокапилляры толь­ко при непосредственном соприкосновении.

б) Влага микрокапилляров. Эта влага заполняет узкие поры, сред­ний радиус которых имеет величину меньше 10~5 см. Жидкость за­полняет любые микрокапилляры не только при непосредтвенном соприкосновении, но и путем сорбции из влажного воздуха.

Капиллярная влага представляет собой свободную влагу и может перемещаться в теле как в виде пара (диффузия), так и в виде жидкости (за счет капиллярных сил).

Коллоидная природа теста — хлеба обусловливает наличие в нем осмотически поглощенной, структурной и адсорбционно связанной влаги, а капиллярно-пористая структура — содержа­ние капиллярной влаги.

Изменение температуры теста резко влияет на ход коллоид­ных процессов.

Основная масса крахмальных зерен при температуре 62 "С клейстеризуется. В период клейстеризации они значительно уве­личиваются в объеме из-за образования трещин, в которые прони­кает влага, при этом крахмал поглощает как свободную влагу теста, так и влагу, выделенную белками при их денатурации. Наряду с осмотическим поглощением влага связывается с крахмалом наи­более прочно - в виде адсорбционно связанной воды (на внешней и внутренней поверхности мицелл). Клейстеризация крахмала из-за дефицита влаги и присутствия других веществ идет медленно и заканчивается при прогреве образующегося мякиша до температу­ры 95 - 98 "С. Температура мякиша не превышает 100 "С.

Из-за недостатка воды в тесте при выпечке происходит не­полная клейстеризация крахмала, поэтому выпеченный хлеб ха­рактеризуется «сухим» эластичным мякишем, в противополож­ность липкому крахмальному клейстеру, образуемому при пол­ной клейстеризации крахмала.

Крахмал хлеба, клейстеризованный в условиях наличия огра­ниченного количества воды, частично сохраняет свою кристал­лическую структуру и дает рентгеноспектр, типичный для крис­таллического состояния вещества, хотя и отличный несколько от рентгеноспектра кристаллического состояния крахмала муки.

При выпечке тестовой заготовки из ржаной муки клейстери­зация крахмала начинается при более низкой температуре -55 "С. Однако из-за более активного ферментативного и кислот­ного гидролиза определенной доли крахмала содержание декст­ринов и восстанавливающих Сахаров в ней увеличивается. Поэто­му мякиш ржаного хлеба, особенно из ржаной хлебопекарной обойной муки, липкий на ощупь и заминается.

Изменение состояния белковых веществ, в том числе и их де­натурация, в тестовой заготовке из ржаной муки начинается при ее прогреве до температуры 50 - 55 °С и заканчивается при темпе­ратуре 90 °С. При денатурации белковые вещества изменяют свои физические и химические свойства, они уплотняются и выделя­ют влагу, поглощенную ими при образовании теста.

При денатурации полипептидная цепь белка разворачивает­ся и превращается в беспорядочный, хаотический клубок, пере­ходя из гидрофильного состояния в гидрофобное. В результате его молекулы остаются в растворе только при наличии стабили­зирующего фактора, например, электрического заряда. Изменя­ется оптическая активность белков, увеличивается реактивность химических групп, ранее экранированных внутри глобулы; дена­турированные белки дают более интенсивные цветные реакции; изоэлектрическая точка денатурированного белка сдвигается в сторону более высоких значений рН.

Таким образом, образование стандартного мякиша хлеба происходит при сравнительно глубокой денатурации белков и прочном адсорбционном связывании воды клейстеризую-щимся крахмалом. Эти процессы завершаются при темпера­туре 97 - 99 °С.

При дальнейшем прогреве до более высокой температуры ад­сорбционно связанная вода превращается в пар и начинается ее удаление из хлеба. Этот процесс происходит в поверхностных слоях образца, которые последовательно проходят все стадии процесса выпечки: тесто — мякиш — корка.

При выпечке подкорковая масса заготовки превращается в эластичный, структурный и сухой на ощупь мякиш, при этом та­кие изменения не происходят мгновенно во всей массе, а начина­ются с поверхностных слоев его и, по мере прогревания, углубля­ются по направлению к центру хлеба.

Границей между мякишем и тестом будет изотермическая поверхность, соответствующая для пшеничного хлеба темпера­туре, примерно равной 69 °С. Однако, прогрев теста до этой тем­пературы не обеспечивает образование мякиша вполне нор­мального качества: он недостаточно упруг, сминается при лег­ком надавливании и сыроват на ощупь. Причина недостатков заключается в том, что клейстеризация крахмала (первая его стадия) в условиях недостаточного увлажнения, которое имеет место в тесте - хлебе, завершается при более высокой темпера­туре (до 100 ° С).

Коллоидные процессы протекают более интенсивно в пери­ферийной зоне теста — хлеба, которая прогревается более быстро. Поэтому показателями окончания процесса выпечки должны служить состояние и свойства центральной зоны хлеба.

7.4. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ,

СПОСОБСТВУЮЩИЕ УВЕЛИЧЕНИЮ ОБЪЕМА

ВЫПЕКАЕМОЙ ТЕСТОВОЙ ЗАГОТОВКИ

Помещенный в печь кусок теста из пшеничной муки сразу начинает быстро увеличиваться в объеме. Постепенно прирост объема выпекаемого теста замедляется и затем совсем прекраща­ется. Достигнутые к этому моменту объем и форма хлеба сохраня­ются неизменными до конца процесса выпечки.

Быстрый рост объема выпекаемого куска теста, последующее замедление его и, наконец, полное прекращение изменения объема вызываются и обусловливаются физическими, микроби­ологическими, биохимическими и коллоидными процессами, протекающими в ходе выпечки.

Процесс выпечки можно разделить на два периода: первый -период переменного объема, и второй - период постоянного объема.

Кинетика изменения объема куска теста (V) в процессе его выпечки (т) показана на графике (рис. 7.1).

Как видно из этого графика, объем тестовой заготовки сперва возрастает, затем рост замедляется и, наконец, с момента тн, оста­ется неизменным.

Значительное увеличение объема теста в первый период его на­хождения в пекарной камере печи объясняется интенсификацией процесса спиртового брожения с образованием этанола и диоксида углерода вследствие повышения активности бродильной микро­флоры теста. Образующийся спирт переходит в парообразное со­стояние при 79 "С, происходит тепловое расширение паров спирта и газообразной фазы выпекаемой тестовой заготовки. Все это оказы­вает физическое воздействие на клейковинный каркас: он растяги­вается и объем заготовки увеличивается. Увеличению объема спо­собствует тепловое расширение пузырьков воздуха и диоксида угле­рода, бывших уже в тесте в момент его посадки в печь.

Все вышеперечисленные процессы способствуют увеличе­нию давления газообразных продуктов внутри выпекаемого хле­ба. Часть газообразных продуктов, проходя через тонкий обезво­женный поверхностный слой-пленку, а затем через корку, теря­ется в атмосферу пекарной камеры. Основная их часть остается внутри выпекаемого теста и вследствие увеличивающегося давле­ния стремится расширить его объем.

Замедление, а в момент тн — прекращение прироста объема выпекаемой тестовой заготовки обусловлено, в первую очередь, образованием корки, а под коркой — все утолщающегося слоя мякиша.

Корка быстро начинает терять способность к растяжению, уменьшая при этом свою газопроницаемость. Поэтому дальнейше­го увеличения объема выпекаемого теста не происходит.

Слой мякиша, в результате клейстеризации крахмала и дена­турации белковых компонентов теста, также не способен к изме­нению своего объема.

Некоторое уменьшение объема тестовой заготовки, возмож­ное во втором периоде выпечки, объясняется релаксацией внут-рипорового давления вследствие ухудшения газоудерживающей способности упругих стенок по мере их прогрева до температуры 95 — 98 °С. При этой температуре заканчивается денатурация бел­ковых веществ — раэупорядочение конформации полипептидной цепи без изменения первичной структуры. Тепловая денатурация белков — один из основных физико-химических процессов, ле­жащих в основе выпечки хлебобулочных изделий. Денатуриро­ванные белки являются каркасом, в который вкраплены зерна набухшего крахмала. Благодаря этому каркасу закрепляются по­ристая структура мякиша и форма хлеба.

Об изменении объема (размеров) тестовой заготовки можно судить по изменению его высоты, так как этот фактор легче всего поддается изменению в процессе выпечки (рис. 7.2).

Анализируя кривые подъема тестовой заготовки в совокупно­сти с изменением температуры мякиша (рис. 7.2) и данные табл. 7.1, можно прийти к выводу, что продолжительность измене­ния объема теста в печи тн, т.е. максимальная продолжительность увеличения высоты, для определенного сорта хлеба при опреде­ленных параметрах среды пекарной камеры является характерной величиной, которая обусловливает деление процесса выпечки на два периода: начальный период — период переменного объема и второй — период постоянного объема тестовой заготовки. Абсо­лютное значение хн в приведенном опыте составляет 9-10 мин.

Однако деление процесса выпечки на два периода определяется не только внешним фактором - изменением формы (высоты) тестовой заготовки, но и внутренними физико-химическими процессами, обус­ловливающими основные показатели качества выпеченного хлеба.

Получение качественного хлеба возможно в условиях, обес­печивающих оптимальную величину критического времени подъема тестовой заготовки в печи тн.

Следует создать такой режим выпечки, чтобы вначале на по­верхности выпекаемой тестовой заготовки образовалась тонкая эластичная пленка, способная задержать или сократить выход га­зов из нее. Прогрев будущего мякиша следует вести с такой ско­ростью, чтобы тн соответствовало структурно-механическим свойствам теста, изменяющимся в процессе выпечки.

Степень увеличения объема зависит от вида и сорта муки, от рецептуры и состояния теста, формы и плотности посадки тесто­вых заготовок на под печи, режимов пароувлажнения и выпечки. При подаче пара в первую зону пекарной камеры, обеспечиваю­щего влажность среды до 80 %, из-за его конденсации на поверх­ности заготовок обезвоживание верхнего слоя и образование кор­ки задерживается. Конденсация пара ускоряет прогрев тестовой заготовки, способствует увеличению ее объема, улучшает вкус, аромат и состояние поверхности готового хлеба, снижает упек. Процесс прогревания ускоряется в связи с тем, что при конденса­ции пара выделяется скрытая теплота парообразования.

Слишком скорое прекращение роста объема тестовой заго­товки при выпечке может привести либо к недостаточному объе­му, либо к разрывам и трещинам на поверхности хлеба. Слишком затянувшийся период переменного объема хлеба может привести к тому, что резко ухудшающиеся в результате прогрева при вы­печке физические свойства теста вызовут расплывание тестовой заготовки на поду или уменьшение ее объема в форме под дей­ствием собственной массы.

7.5. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ ПРИ ОБРАЗОВАНИИ КОРКИ

Образование твердой корки хлеба происходит в результате обезвоживания наружных слоев тестовой заготовки. Твердая корка прекращает прирост ее объема.

При прогреве заготовки до 100 "С ее верхний слой быстро те­ряет влагу в окружающую среду и при температуре 110 — 112 °С превращается в тонкую корку, которая затем утолщается. Потеря влаги продолжается до достижения коркой равновесной влажно­сти, которая зависит от температуры среды пекарной камеры. После этого корка начинает быстро прогреваться выше темпера­туры 100 "С. Однако из-за низкой термовлагопроводности теста скорость передвижения влаги к корке значительно ниже скорос­ти ее обезвоживания. В результате между коркой и мякишем об­разуется паровоздушная прослойка, препятствующая дальней­шему испарению влаги. Поэтому влага устремляется в центр мя­киша, т.е. переходит от более нагретых участков (корки) к менее нагретым (мякишу). Часть влаги в виде паров, образующихся в зоне испарения, проходит через поры обезвоженной корочки во внешнюю среду при 100 "С в зоне испарения. Влажность мякиша за счет перемещения влаги повышается на 1,5 - 2,5 %, а влаж­ность корки к концу выпечки составляет 5 - 7 %. Температура корки достигает 160 — 180 "С.

При образовании корки и мякиша в результате прогрева тес­товой заготовки происходят изменения крахмала и белка. Чем толще корка и чем выше температура пекарной камеры, тем выше температура ее поверхности, но не более 200 °С, т.е. не дос­тигает величины этого параметра пекарной камеры из-за расхода теплоты на перегревание паров воды, проходящих из зоны испа­рения через поры корки в пекарную камеру.

Среднюю температуру корки (t Kср, °С) для технических рас­четов можно определить по уравнению (Л.Я. Ауэрман, 2002):


7.6. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ,

ВЫЗЫВАЮЩИЕ ИЗМЕНЕНИЕ МАССЫ

ТЕСТОВОЙ ЗАГОТОВКИ

В начале процесса выпечки в результате влагообмена между тестовой заготовкой, температура которой значительно ниже температуры пекарной камеры, и увлажненной средой пекарной камеры происходит поглощение влаги тестовой заготовкой в ре­зультате конденсации паров воды на ее поверхности и их сорбции в верхних слоях, предшествующих корке (рис. 7.3).

Изменение массы выпекаемой тестовой заготовки за счет ис­парения влаги характеризуется двумя периодами: первым, в ко­тором ее масса уменьшается с возрастающей скоростью, и вто­рым, в течение которого уменьшение этой массы происходит с наибольшей скоростью. Скорость уменьшения массы выражает­ся плотностью потока испаряющейся влаги jHcn:


С увеличением интенсивности теплоподвода к выпекаемой тестовой заготовке первый период изменения их массы сокраща­ется, а второй, наоборот, увеличивается. В конце первого периода изменения массы на поверхности тестовой заготовки образуется корка. Этот вывод обосновывается уравнением:


Температуру наружной поверхности выпекаемой тестовой заготовки tHap определяют по формуле:

Из соотношения (7.3) следует, что при постоянной скорости изменения массы толщина корки составляет 1,5 - 2,0 нм.

Максимальный прирост массы имеет место в интервале меж­ду 3 и 5 мин выпечки и достигает 1,3 % от начальной массы куска теста. Интенсивность и длительность поглощения (сорбции) влаги, конденсируемой на поверхности и в прилегающих к ней слоях теста, будет тем больше, чем выше влагосодержание газо­вой среды, чем ниже температура этой среды и чем ниже темпера­тура теста при поступлении в камеру.

При превышении температуры точки росы конденсация вла­ги на поверхности заготовки и ее сорбция прекращаются, и сразу начинается ее испарение с поверхности, а затем из прикоркового слоя. Достижение поверхностным слоем равновесной влажности, т.е. при преобразовании его в практически обезвоженную корку, сопровождается удалением влаги из зоны испарения.

При выпечке уменьшение массы тестовой заготовки проис­ходит за счет испарения части влаги при образовании корки и ле­тучих продуктов брожения — спирта, диоксида углерода, органи­ческих летучих кислот и других летучих веществ.

Уменьшение массы при выпечке составляет 6 — 14 % и зависит от формы и массы тестовой заготовки, способа выпечки, сорта муки, рецептуры, продолжительности окончательной расстойки, формы, режима выпечки, конструкции печи, наличия увлажнения в начале выпечки и опрыскивания перед выходом их из печи и др.

7.7. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВЫПЕЧКИ

Выпечка хлеба является физико-химическим гидротермичес­ким процессом, основным фактором которого является прогрев влажного коллоидного капиллярно-пористого материала — теста.

Механизм выпечки, как гигротермического процесса, обуслов­лен характером переноса тепла и влаги в выпекаемом тесте. Эти процессы взаимно влияют один на другой, а их соотношение зави­сит от режима прогрева теста и связи влаги в нем.

Прогрев тестовой заготовки зависит от интенсивности теплоподвода, характеризующейся плотностью теплового потока на ее наружной поверхности. Значения этой плотности, Вт/м2 опре­деляют по формуле


Процессы происходящие при замесе и выпечке теста

После замеса в процессе брожения и выпечки в тесте происходят сложные химические изменения, которые меняют вкус теста и увеличивают его объем.

Крахмальные зерна набухают и под действием ферментов, содержащихся в муке, разлагаются на более простые вещества – декстрины и сахар, то есть происходит осахаривание крахмала. Часть крахмала под действием ферментов муки и дрожжей распадается до простого сахара – глюкозы.

Дрожжи сбраживают сахара муки в течение 1,5-2 часов. Под действием фермента сахар, содержащийся в муке, превращается в глюкозу и фруктозу (в дрожжевом тесте от 1 до 11% сахара).

Сброженные сахара превращаются в спирт и углекислоту. Выделение углекислого газа и спирта происходит по всей толщине теста. Пузырьки газа, постепенно расширяясь, растягивают клейковину, тесто приобретает пористость и сильно увеличивается в объеме. Брожение лучше всего происходит при температуре 30 градусов.

Кроме углекислого газа в процессе брожения получаются в небольших количествах сивушные масла, янтарная кислота, уксусный альдегид, глицерин и другие вещества.

Содержание поваренной соли от 0,1; массы муки способствует лучшему процессу брожения. Количество соли 1,5-2% (по рецептуре) тормозит брожение.

Белки муки, набухая при замесе и брожении, образуют эластичную клейковину. Качество клейковины зависит от «силы» муки. Из «сильной» муки образуется эластичная клейковина, хорошо удерживающая углекислый газ, вследствие чего тесто хорошо поднимается. Муку берут с высоким содержанием клейковины 35-40%.

В процессе брожения клейковина растягивается под действием углекислого газа и тесто увеличивается в объеме. Густое тесто хуже удерживает газ, так как в нем образуются разрывы и газ уходит наружу, поэтому опару из «сильной» муки делают более жидкой. Это увеличивает газоудерживающую силу клейковины. Из «слабой» муки опару делают более густой.

Брожения теста из «сильной» муки можно вести при 30-32 градусах, и из слабой при 25-30 градусах. Тесто из «сильной» муки в процессе расстойки обминают, тесто из «слабой» муки не обминают или обминают очень осторожно, чтобы не ухудшит качество клейковины. тесто из «слабой» муки следует месить только до тех пор, пока не образуется однородная масса, а из «сильной» еще и после этого некоторое время.

Во время брожения тесто также приобретает кислый вкус, так как вместе с дрожжами в нем развиваются молочнокислые бактерии, которые способны сбраживать сахара с образованием молочной кислоты. Присутствие молочной кислоты в тесте препятствует развитию маслянокислых и гнилостных бактерий, а также придает изделиям приятный вкус. Молочная кислота способствует набуханию белков и получению изделий с большим подъемом.

Дрожжевые грибки и молочнокислые бактерии в тесте почти неподвижны и, использовав вокруг себя все питательные вещества, постепенно прекращают жизнедеятельность. Образующийся вокруг них углекислый газ угнетает их, процесс брожения в результате этого замедляется и может совсем прекратиться. Чтобы восстановить темп брожения, тесто обминают. При этом:

· Тесто частично освобождается от накопившегося углекислого газа;

· Дрожжи и молочнокислые бактерии равномерно распределяются в тесте и перемещаются в другие питательные участки;

· Набухшие сгустки клейковины растягиваются и образуют мелкоячеистую сетку.

После обминок возрастает скорость брожения и тесто вновь быстро увеличивается в объеме. Обминкой создается более мелкая и равномерная пористость теста. Обычно делают от одной до трех обминок.

Количество их определяется качеством клейковины и густотой теста. Чем гуще тесто и чем сильнее клейковина, тем больше делается обминок. Тесто жидкое и тесто со слабой клейковиной обычно готовят без обминок. Тесто, приготавливаемое с обминками, как правило, выше по качеству теста, приготавливаемого без обминок. Но большое количество обминок вредно. При завышении числа обминок в тесте накапливается избыток молочной кислоты, так как при обминках она не улетучивается. Избыток молочной кислоты препятствует дальнейшему развитию дрожжей, и тесто после очередной обминки остается слабо разрыхленным; это резко ухудшает вкус изделий и делает из слишком кислыми.

К концу брожения накапливается достаточное количество молочной кислоты, обуславливающей вкусовые качества теста, и углекислого газа, который разрыхляет его.

Как отмечалось выше, глубоким изменениям подвергаются свойства теста в результате тепловой обработки. Особенно сложные изменения происходят с белками и крахмалом.

В период выпечки кондитерские изделия начинают прогреваться от поверхностных слоев к внутренним. Процесс прогревания происходит медленнее у крупных изделий. Хорошая пористость и повышенная влажность ускоряет прогрев изделий.

Выпечка в первой стадии характеризуется увеличением объеме изделий. Это связано с тем, что при повышении температуры происходит расширение объема углекислого газа, воздуха и водяных паров, находящихся в тесте, а также других газообразных продуктов, полученных в процессе его брожения. При выпечке на изделии образуется эластичная пленка, которая удерживает газообразные вещества, за счет чего увеличивается объем изделия на 10-30%.

В последующей стадии поверхностный слой изделия нагревается до 100 градусов, происходят обезвоживание и образование корки. Температура кори достигает 180 градусов, внутри изделий – не выше 100 градусов. Часть воды испаряется, другая переходит в мякиш и конденсируется в нем.

В начале выпечки в тесте продолжаются процессы брожения и выделения углекислого газа. Спиртовое и молочнокислое брожения останавливаются при достижении тестом температуры 50-70 градусов, так как прекращается жизнедеятельность дрожжей и бактерий.

В первой стадии выпечки процесс осахаривания крахмала усиливается благодаря повышению активности ферментов и клейстеризации крахмала. Быстрее всего идет осахаривание крахмала при 62-64 градусах. Клейстеризация крахмала при выпечки происходит медленно (в тесте недостаточное количество воды) и оканчивается при прогревании изделий до 90 градусов.

В конце выпечки в изделиях образуется сухой эластичный мякиш. Состоящий из свернувшегося (денатурированного) белка и набухших, частично оклейстеризованных крахмальных зерен. Увеличивается количество продуктов распада крахмала – декстринов. Образовавшиеся в процессе брожения огранические кислоты, сивушные масла, сложные эфиры придают выпеченным изделиям особые вкус и аромат.

Билет 24.

Хлебобулочные изделия 2 (стр. 3 из 6)

Биохимические процессы протекают под действием ферментов дрожжей и других микроорганизмов. Происходит расщепление белков до аминокислот, крахмала, сахаров. Продукты расщепления белков на стадии выпечки участвуют в образовании цвета, вкуса и аромата. В слабой муке при интенсивном расщеплении белков тесто расплывается. При расщеплении крахмала ферментами образуется мальтоза, которая расходуется на брожение теста и участвует в образовании вкуса и цвета корки.

Способы приготовления ржаного хлеба. Ржаная мука существенно отличается от пшеничной по химическому составу. Белки ржи не образуют клейковинного каркаса, так как набухает неограниченно и в результате переходят в коллоидное состояние. Этому способствуют высокомолекулярные углеводные соединения – слизи. в активном состоянии находится бамилаза. Чтобы предотвратить ее активность, необходимо быстрое нарастание кислотности, иначе образуются декстрины и хлеб получается с липким мякишем и уплотнениями. Поэтому ржаное тесто готовят на заквасках, имеющих высокую кислотность.

Закваска – это порция готового теста, содержащая молочнокислые бактерии и дрожжи. Взамен традиционной закваски при производстве хлеба по ускоренной технологии (особенно для предприятий малой мощности) можно использовать добавку “цитрасол”.

Во время созревания теста преобладает молочнокислое брожение. От соотношения молочной и уксусной кислот, образовавшихся в результате брожения, зависят вкусовые достоинства хлеба. Спиртовое брожение происходит за счет дрожжей, но с незначительной скоростью.

Биохимические процессы протекают менее интенсивно, чем в пшеничном тесте. Происходит незначительный гидролиз белка и накопление свободных аминокислот, пептизации белка за счет набухания в кислой среде.

Нарастание кислотности ржаного теста должно быть быстрым, т.к. в результате длительного воздействия кислот белки становятся более доступными действию протиолетических ферментов. За счет высокой деятельности сахаробразующих ферментов накапливаются растворимые сахара и декстрины.

Поэтому у ржаного хлеба высшего качества мякиш на ощупь всегда влажный.

Простые сорта ржаного хлеба готовят безопарным способом в две фазы: закваска-тесто, улучшенные сорта заварным способом. Для этого готовят заварку: часть муки, солода, растертого тмина и др. пряностей и заваривают горячей водой (2/3). Остывая, заварка усахаривается

ферментами солода и муки. К остывшей заварке добавляют закваску, муку и воду и готовят опару. На созревшей опаре приготавливают тесто.

Разделка теста заключает его на куски определенной массы на специальных разделочных машинах, округление, предварительную расстойку и формовку изделий. Ржаное тесто обладает повышенными свойствами прилипания, поскольку не имеет клейковинного каркаса. Для такого теста необходима минимальная механическая обработка, поэтому операция округления исключается. При производстве подового хлеба из ржаной муки или смеси ржаной и пшеничной муки отсутствуют операции предварительной расстойки и формования. Расстойка тестовых заготовок производится перед посадкой их в печь. В этот период продолжается брожение теста, разрыхление его углекислым газом, в результате чего улучшается физические свойства тестовой заготовки, восстанавливаются первоначальный объем и пористость.

Выпечку хлеба производят в хлебопекарных печах при температуре 200° – 250°С от 12 до 80 мин. Перед посадкой в печь на поверхности тестовых заготовок делают надрезы или наколы для удаления паров воды и газа. Это предотвращает образование трещин на поверхности изделий.

При выпечке хлеба протекают физические, биохимические и микробиологические процессы. В основе всех процессов лежат физические явления – прогревание теста и вызываемый им влагообмен между тестом- хлебом и паровоздушной средой пекарной камеры, а также внутренний тепломассообмен в тесте хлебе. В начале выпечки тесто позлащает влагу из среды пекарной камеры и масса куска тесто хлеба несколько увеличивается, что связанно с интенсивной деятельностью дрожжевых клеток и усиленным образованием углекислоты. Затем начинается испарение влаги в окружающую среду и образование корки. Часть влаги испаряется в окружающую среду, а другая часть (около 50%) переходит в мякиш.

После прогревания тестовой заготовки до 500°С дрожжевые клетки отмирают, а при 600°С отмирают и кислотообразующие бактерии. Происходит денатурация белков с выделением воды, сами белки уплотняются, теряют эластичность, образуя каркас хлеба. Влага, выделяемая белками, поглощается крахмалом, который прочно связывает ее, а сам при этом клейстеризуется. Образуя сухой на ощупь мякиш.

Хлебобулочные изделия считаются готовыми при достижении температуры в центре мякиша до 95°-97°С. Обезвоженная корка прогревается до 160°-180°С.Цвет корки обусловливают темноокрашенные продукты меланоидинообразования и карамелизации. У ржаного хлеба клейстеризация крахмала происходит интенсивней до самого конца выпечки и в горячем хлебе.

Выход хлеба выражают в процентах к массе израсходованной муки. Он зависит от сорта муки, ее хлебопекарных свойств, рецептуры и др.

Срок максимальной выдержки хлеба и булочных изделий на хлебопекарном предприятии зависит от вида и сорта изделия, упаковки и нормируется стандартом.

2.3 Пищевая ценность

Хлебобулочные изделия обладают постоянной, не снижающейся при ежедневном употреблении усвояемостью, что связано с их строением, консистенцией и химическим составом. Белки хлеба находятся в денатурационном виде, крахмал частично клейстеризован, частично перешел в растворимое состояние, жир в виде эмульсии или адсорбирован белками и крахмалом; соль, сахар растворены, а вещества оболоченых частиц размягчены. Благодаря такому состоянию веществ, мягкой консистенции и развитой пористости повышается доступность хлеба для деятельности пищеварительных ферментов. Хороший вкус и запах свежих хлебобулочных изделий возбуждают аппетит и способствуют пищеварению. Пищевая ценность во многом зависит от сорта муки и рецептуры хлебобулочных изделий. Чем ниже сорт муки, тем больше в ней содержится питательных веществ, и чем выше сорт муки, тем больше в ней крахмала и меньше витаминов и минеральных элементов, что сказывается на пищевой ценности хлеба. В результате введения в рецептуру теста жиров, сахара, молока и других компонентов пищевая ценность хлебобулочных изделий изменяется. В таблице 1 представлен химический состав некоторых видов хлеба.

Содержание белка в хлебе колеблется от 4,7% в хлебе из ржаной муки до 8,35% в хлебе из пшеничной муки. Хлеб из муки грубого помола биологически более полноценен, чем хлеб из муки высоких сортов. В хлебе из пшеничной муки наиболее дефицитными являются такие аминокислоты, как метионин, триптофан, лизин. В ржаном хлебе больше содержится лизина, но метионина и триптофана также не достаточно. В хлебе много глютаминовой кислоты, содержание которой доходит до 40% всех аминокислот. Она участвует в обмене веществ, связывает аммиак, образующийся в результате жизнедеятельности нервных клеток, участвует в синтезе других аминокислот, повышает умственную и физическую работоспособность. Благодаря ей хлеб обладает уникальной способностью не “приедаться” при ежедневном употреблении. Во всех хлебобулочных изделиях преобладают углеводы. Их количество в среднем составляет 50%(80% из них крахмал). Они удовлетворяют потребности организма человека в энергии(56-58% всех суточных затрат) при потреблении 450 г хлеба в день, причем 280 г пшеничного и 170г ржаного. Особое место принадлежит не усвояемым углеводам (клетчатка и гемицеллюлозы), которые почти не расщепляются, но усиливают перистальтику кишечника. За счет хлеба организм человека на 50% удовлетворяет потребность в витаминах группы В. Наличие их в хлебе обусловлено сортом муки. Больше всего витаминов в хлебе из обойной муки. Содержание витаминов уменьшается за счет их разрушения при выпечке (теряется до 20-30 % витаминов).Хлеб важен и как источник минеральных элементов. В нем содержаться калий, фосфор, магний, сера, в несколько меньших количествах – натрий, кальций, хлор и др. хлеб низших сортов содержит больше минеральных элементов. От химического состава зависит энергетическая ценность. С повышением сорта муки увеличивается количество выделяемой энергии. Улучшенные сорта хлеба за счет введения дополнительного сырья характеризуются более высокой энергетической ценностью. Так, энергетическая ценность 100 г хлеба из обойной пшеничной муки составляет 849 кДж, из пшеничной высшего сорта – 975, из ржаной сеяной – 895, хлеба, улучшенного по рецептуре – 1100, сдобных изделий – до 1450 кДж.

Таблица 1. Химический состав некоторых видов хлеба

2.4 Факторы, влияющие на качество продукта

Качество хлебобулочных изделий зависит от используемого сырья, а также технологического процесса приготовления.

Сырье для приготовления хлеба используется основное и дополнительное.

К основному сырью относятся мука, вода, дрожжи и соль; к дополнительному – жиры, сахар, паток, молочные продукты, солод, яйцо и яичные продукты, отруби или цельное зерно, орехи, изюм, пряности и др.

Строение белков зерномучных продуктов и изменение при тепловой обработке.

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Узнать стоимость

В клетках  паренхимной  ткани семядолей бобовых и эндоспермы семян хлебных и крупяных культур белковые вещества располагаются между крахмальными зернами в виде мельчайших частиц высохшей протоплазмы и более крупных алейроновых зерен. Они образуются в процессе созревания семян из вакуолей, богатых белковыми веществами.

Главная масса находящихся в семенах белковых веществ приходится на долю алейроновых зерен и только небольшая часть принадлежит протоплазме. Зернобобовые  выделяются среди прочих зерновых культур высоким содержанием 'белковых веществ. В горохе, фасоли, чечевице количество белковых веществ составляет в среднем 20-23 %, в сое - 30 %. Большая часть белков зернобобовых  относится к глобулинам. Кроме того в них имеется немного альбуминов. В фасоли и сое содержится белок глобулинного характера, проявляющий антиферментное действие по отношению к трипсину подобно  овомукоиду яичного белка и белку- антиферменту картофеля. Крупы содержат от  6  до 16% белков:

       Гречневая ......... 6-]6   Овсяная .......... 13-15

       Пшено ............ 10-14   Рис.. . ............... 7-12

       Перловая .......... 9-12

В крупах имеются различные по своим свойствам белки, главным образом глобулины, проламины и глютелины. Альбуминов в крупах очень мало.

Пшеничная мука высшего и первого сортов содержит в среднем 10-12% белковых веществ. Важнейшие из них - глиадин (из группы проламинов) и глютенин (из группы глютенинов). Вместе взятые они составляют не менее 80% общего количества белков пшеничной муки.

В бобовых, крупах и муке белки находятся в состоянии сухих бесструктурных гелей.

Набухание зерновых продуктов при замачивании; так же как и образование эластичного теста при замесе муки, обусловливается набуханием содержащихся в них белков, которые превращаются при этом в более или менее обводненные гели. Вода, поглощаемая белками при набухании, связывается ими адсорбционно и осмотически. Последнее главным образом и обуславливает набухание белков. Так, при замесе и последующем брожении теста белковые вещества муки способны поглощать и удерживать около 200% воды по отношению к их количеству. На гидратацию полярных групп белковых макромолекул идет не более одной четвертой части всей поглощенной воды  Остальная часть ее связывается  белками осматически, вызывая  характерное для образования  клейковины. При варке зерновых продуктов и выпекании теста белки в результате денатурации свертываются, что влечет за собой уплотнение обводненных белковых гелей и выпресовывание значительной части содержащейся в них влаги. Последняя, однако, не выделяется в окружающую среду, как это имеет место при тепловой обработке мяса и рыбы, а остается в продукте, поглощаясь  клейстеризующимся крахмалом.

Свертывание белков зерномучных продуктов происходит в температурном интервале от 50 до 70˚. В кулинарной практике воздушно-сухую пшеничную муку иногда нагревают выше 100˚. Небольшого количества влаги (около 14 %), содержащейся в воздушно-сухой муке, достаточно, чтобы произошла денатурация ее белков. ЭТQ вызывает значительное (примерно на 50 %) уменьшение способности белков муки к адсорбционному связыванию влаги и полную потерю способности к набуханию, т. е. осмотическому поглощению влаги белками. В муке, подвергнутой сухому нагреву, при замесе с водой клейковина не образуется, поэтому из такой муки нельзя получить теста.

3.Пищевая ценность белка определяется, как известно, двумя факторами - его перевариваемостью и биологической ценностью (содержанием незаменимых аминокислот).

Большинство денатурированных белков сейчас же свертывается. Денатурация так же, как и свертывание, в рассматриваемых условиях - необратимый процесс, протекающий при сравнительно невысокой температуре. Основная масса белков свертывается по достижении продуктом температуры 70˚. Свернувшиеся белки представляют собой более или менее нежные гели.            В этом состоянии многие белки поддаются действию протеолитических ферментов легче, чем нативные .

Внимание!

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

Нарушение науки о выпечке - сейчас. Powered by Northrop Grumman

В этот День Благодарения, готовите ли вы пикантные обеденные булочки или сладкий яблочный пирог, успех вашего обеда будет зависеть от науки о выпечке. Выпечка - это одновременно искусство и наука. Пекари могут экспериментировать с ароматами и альтернативными ингредиентами, но большая часть вашей любимой выпечки на День Благодарения начинается с той же базовой формулы. Как энтузиасты науки, нет лучшего способа отпраздновать День Благодарения, чем разобраться в химических и молекулярных взаимодействиях, лежащих в основе наших любимых десертов.

Мука обеспечивает основу для всего, от самого хрустящего французского хлеба до самого слоеного теста. Он состоит из крахмала и белка, называемого глютеном. Когда вы смешиваете муку и воду, белки объединяются, образуя эластичную сеть, называемую глютеновой сеткой. Согласно изданию The Spruce Eats, эта глютеновая паутина задерживает пузырьки воздуха, а крахмал затвердевает при нагревании, добавляя поддержку структуре. В разных рецептах используются разные виды муки из-за содержания белка. Например, хлебная мука имеет более высокое содержание белка, что придает ей прочную глютеновую сеть и прочную структуру.Мука для тортов имеет более низкое содержание белка, что приводит к более слабой сети клейковины и более рыхлому конечному продукту, согласно kitchn.

Хотя сети глютена полезны для обеспечения структуры, слишком большое количество глютена может придать вашей выпечке жесткую текстуру. Замешивание теста способствует образованию этих сетей, поэтому мы замешиваем хлебное тесто (чтобы оно было крепким и эластичным) и избегаем чрезмерного перемешивания пирожных, печенья и быстрого приготовления, например бананового хлеба.

Компоненты шортенинга, такие как сливочное масло, масла и жиры, помогают ограничить образование глютена, поскольку жир отталкивает воду, которая требуется сеткам глютена.Например, когда вы нарезаете масло в муку, оно покрывает муку и отталкивает ингредиенты на водной основе, которые вы добавите в следующий раз. Это позволяет избежать одновременной активации слишком большого количества белков, сокращая образование глютена, и в результате вы получаете более мягкую и нежную выпечку.

Согласно Spruce Eats, жир также помогает сделать торт воздушным. Когда вы взбиваете сахар и масло, в процессе смешивания образуются небольшие воздушные карманы, в которых острые края кристаллов сахара взаимодействуют с жиром.

Вода позволяет таким ингредиентам, как дрожжи или пищевая сода, выполнять свою работу.Он также увлажняет глютен, чтобы тесто могло принимать форму. Яйца служат нескольким целям при выпечке, например, связывают вместе другие ингредиенты и обеспечивают структуру, поскольку вначале они жидкие, но становятся более твердыми при нагревании. Некоторые рецепты требуют отделения желтка от белка, потому что каждый из них имеет разные свойства.

Желтки наполнены питательными веществами и жиром, что придает кондитерскому изделию аромат и текстуру. Желтки содержат эмульгатор под названием лецитин, который объединяет жидкости на водной основе и масло, хотя обычно они отталкивают друг друга.Этот процесс помогает смешать ингредиенты так, чтобы они равномерно распределились по тесту. Важно установить в духовке правильную температуру, потому что при нагревании белки желтка раскладываются и превращаются в гель. При взбивании вода и белок в яичных белках содержат пузырьки воздуха, которые образуют пену, поднимающую тесто и придающие ему нежную нежную структуру. Когда взбитые яичные белки нагреваются в духовке, воздух внутри них расширяется, и тесто поднимается вверх.

Закваска, или поднятие теста, - важный аспект науки о выпечке.Когда жидкие ингредиенты нагреваются в духовке, из них выделяется пар, который помогает поднять тесто. Однако обычно в выпечку добавляют особый заквасочный ингредиент, такой как дрожжи или пищевая сода. Здесь вы должны измерять ингредиенты с такой же точностью, как химик, измеряющий материалы для научного эксперимента. Согласно исследованию The Spruce Eats, из-за слишком большого количества разрыхлителя пузыри станут такими большими, что они лопнут и у вас останется плоская выпечка. С другой стороны, если вы не добавите достаточное количество разрыхлителей, вы получите плотный конечный продукт.

Одноклеточный гриб, называемый дрожжами, является классическим ингредиентом закваски. Это настолько древняя кладовая, что в августе 2019 года ученые собрали 4500-летние дрожжи из древнеегипетской керамики. Смитсоновский институт сообщает, что ученые использовали древние дрожжи для выпечки буханки хлеба.

Дрожжи поглощают сахар и выделяют углекислый газ, благодаря чему тесто поднимается в соответствии с Fine Cooking. Дрожжи придают хлебу аромат, потому что в процессе ферментации дрожжи расщепляют большие молекулы крахмала на более мелкие и ароматные простые сахара.Дрожжи помогают развить глютеновую сеть и укрепить тесто. Когда дрожжи выделяют газ в тесто, молекулы белка и воды сталкиваются вместе, что, как и при замешивании теста, дает им еще одну возможность образовать глютен.

В то время как дрожжи требуют терпения, разрыхлитель работает мгновенно. Разрыхлитель содержит сухую кислоту и пищевую соду, которая также известна как бикарбонат натрия (NaHCO3). Согласно ThoughtCo., Пищевая сода (соль) вступает в реакцию с кислыми ингредиентами и теплом, в результате чего в качестве побочного продукта образуется углекислый газ.Как только пищевая сода соприкасается с ингредиентом на водной основе (молоком, яйцами и т. Д.), Начинается химическая реакция и начинают выделяться пузырьки газа. Вот почему так важно не слишком долго перемешивать тесто и не оставлять его вне духовки.

Когда вы откусываете хлебобулочные изделия на День Благодарения, подумайте о химических и молекулярных взаимодействиях, которые делают их такими вкусными. Аромат, цвет, вкус и текстура начинаются на молекулярном уровне. Рецепты следует выполнять по порядку, как если бы вы выполняли процедуру научного эксперимента.Если вы пропустите шаги или выйдете из строя, вы пропустите важные химические реакции. В результате у вас может остаться спущенный хлеб или плотные кексы. Идеально подрумянившаяся корочка пирога не получается случайно - это наука о выпечке.

Starch- BakeInfo (Исследовательский фонд хлебопекарной промышленности)

Что такое крахмал?

Крахмал относится к группе химических соединений, называемых углеводами.Они называются так потому, что содержат только углерод, водород и кислород. Чистый сухой крахмал представляет собой белый гранулированный порошок. Пшеничная мука содержит 70-73% крахмала и чаще всего от 8 до 14,5% белка. Если вы посмотрите на муку под микроскопом, вы увидите множество структур, похожих на кирпичи, которые называются клетками. В каждой ячейке вы увидите гранулы крахмала, окруженные стекловидным белком. Различные типы крахмала имеют разную структуру. Картофельный крахмал имеет овальную форму, пшеничный крахмал имеет овальную или круглую форму, но меньше картофельного крахмала, а кукурузный крахмал имеет «каменистый» вид.

Крахмал называется сложным углеводом, потому что он состоит из множества молекул сахара, связанных вместе. Он состоит из двух основных частей: амилозы и амилопектина. Амилоза представляет собой прямую или линейную цепь молекул сахара, связанных вместе. Амилопектин представляет собой разветвленную цепь сахаров.

Крахмал - это запасной углевод растений, таких как зерновые (пшеница, кукуруза, овес, рис и ячмень), клубни (картофель, маниока и таро) и бобовые (горох и бобы). В цельнозерновой пшенице он составляет 60-70% зерна.Он содержится в эндосперме, который является частью зерна, из которого перемалывается белая мука.

Крахмал и продукты на его основе используются в пищевой, пивоваренной, фармацевтической, бумажной, текстильной и клеевой промышленности.

В пищевой промышленности крахмал используется в качестве загустителя, наполнителя, связующего и стабилизатора в таких продуктах, как супы, заварные кремы, начинки для пирогов, колбасы и мясные полуфабрикаты, мороженое, соусы и подливки, детское питание, хлебобулочные изделия и разрыхлитель.

Фармацевтическая промышленность использует его при производстве таблеток.Его используют как наполнитель, потому что он мягкий и без запаха. В текстильной промышленности крахмал используется для покрытия волокна перед ткачеством, а красители, используемые для печати, содержат крахмал. В бумажной промышленности раствор крахмала наносят на поверхность бумаги, чтобы повысить прочность бумаги и придать ей более качественную отделку. Крахмал также является очень хорошим клеем или клеем и используется для изготовления картонных коробок, коробок и контейнеров. Резинка, используемая на обратной стороне марок и на клапанах конвертов, также сделана из крахмала.

Крахмал в хлебопечении и хлебопечении

Когда крахмал нагревается с водой, гранулы впитывают воду и набухают. В конце концов они лопаются, и внутренняя часть гранулы выливается наружу, образуя густой гель. Вот что происходит, когда вы готовите подливку или соус. Этот процесс называется желатинизацией. При выпечке хлеба добавляется не так много воды, как при приготовлении соуса или подливки, и желатинизация не завершается - гранулы крахмала набухают, и многие из них не лопаются, образуя гель.Это образует сеть из раздутых гранул крахмала, соприкасающихся по краям.

Крахмал также взаимодействует с глютеном во время выпечки. Глютен расщепляется и выделяет воду, которая быстро поглощается крахмалом. Из-за этого клейковина застывает и становится жесткой, поэтому наши буханки хлеба не разрушаются, когда они выходят из духовки.


Это изображение поднимающегося теста с помощью сканирующего электронного микроскопа показывает, что пряди клейковины образуются в двух направлениях: по диагонали вниз и поперек фотографии.Среди глютена случайным образом можно увидеть гранулы крахмала и дрожжей. Самые маленькие гранулы - дрожжевые.

Крахмал также является «пищей» для дрожжей во время брожения. Как уже объяснялось, альфа- и бета-амилаза вместе превращают крахмал в сахар. Именно этот сахар питает дрожжи при брожении. Дрожжи выделяют углекислый газ, который помогает тесту подняться и придает хлебу готовую текстуру.

Крахмал, глютен и газ от дрожжевого брожения работают вместе, чтобы произвести то, что мы называем хлебом, с его мякишем и текстурой пузырьков газа.

Крахмал важен для удержания воды в выпечке, например, в тортах. Для некоторых тортов используется мука для жмыхов, обработанная хлором. Хлор изменяет свойства крахмала, и пекарь может добавить в рецепт больше сахара и жира (например, масла). Обычно предпочтительна мягкая пшеничная мука с низким содержанием белка, так как происходит меньшее повреждение крахмала, что дает больший объем и более мягкую крошку.

Печенье с высоким содержанием сахара и жира и низким содержанием влаги (воды). Эти факторы препятствуют желатинизации крахмала, что, таким образом, мало влияет на структуру готового печенья.

Полезный совет :
Чтобы освежить слегка черствый хлеб, просто разогрейте его на короткое время в духовке. Гранулы крахмала реабсорбируют воду, снова набухают и производят «свежий» хлеб. Если хлеб очень черствый, попробуйте сначала полить его молоком.

Надземная кухня: Наука о выпечке: белки

Белки обеспечивают структуру.Двумя основными структурными компонентами хлебобулочных изделий являются яйца и мука.

Как протеины влияют на процесс выпечки?

Тепло и перемешивание изменяют структуру белков, разрывая их молекулярные связи. (Есть еще пара вещей, которые разрывают связи, но не играют большой роли в выпечке.) Не большой поклонник изменений, белковые молекулы хотят воссоединить свои связи, но они не слишком разборчивы, поэтому они будут выберите ближайшую молекулу и свяжите с ней. Мы видим коагуляцию или утолщение, которое дает тело и структуру, которые мы ищем.Клейковина не образуется, пока не будет добавлена ​​вода. Добавление воды превращает глиадин и глютенин в глютен.

Сохранение структуры богатой выпечки (с большим количеством сахара, масла, жира) на высоте является сложной задачей, поэтому необходимо увеличить основные структурные компоненты, белки и углеводы.

О муке

Мука для торта
  • Самая мягкая мука
  • С низким содержанием белка (6-8%)
  • с высоким содержанием крахмала
  • Небольшое сопротивление (т.е. Клейковина) обеспечивает большую высоту во время выпечки.
    • Для структуры необходимо добавить белок (яйца)
  • Белый цвет
  • Быстрее впитывает жидкости, что приводит к более слабой структуре
  • Легко упаковывается
  • Используется для приготовления тортов с «высоким соотношением» из-за способности нести большое количество сахара или жира.
Мука для кондитерских изделий
  • Мягкая мука
  • Кремовый цвет
  • Низкое содержание белка (7-9%)
  • Используется для печенья, теста для пирогов и выпечки с высоким содержанием жира и сахара
  • По сравнению с мукой для жмыха, мука для выпечки дает руду по высоте, чем спред из-за повышенного содержания белка
Хлебная мука
  • Твердая мука
  • Кремовый
  • С высоким содержанием белка (11.5-13,5%)
  • Используется для хлеба
Мука с высоким содержанием глютена
  • Твердая мука
  • Кремовый цвет
  • Особенно с высоким содержанием глиадина, поэтому подходит для штруделей, пиццы и т. Д., Требующих крепкого, эластичного теста.
  • Больше белка (13,5-14,5%)
  • Смешайте с хлебом 4, чтобы тесто получилось более крепким (т.е. добавьте больше глютенина)
Мука универсальная
  • Смесь из 40% жмыха и 60% хлебной муки
  • Кремового цвета (неотбеленный)
  • Используется для тортов, пирожных, печенья
Прозрачная мука
  • Первое измельчение «загорелого» ядра.(Продолжая аналогию с яйцом, это будет похоже на мягкое сваренное яйцо.)
  • Очень сильный белковый компонент
  • Немного темнее кремового цвета
  • Идеальная мука для смешивания муки (например, смесь с ржаной мукой для приготовления ржаного хлеба)
Колотая пшеница
  • Еще есть прозрачная мука

Хлорирование муки делает тесто более кислым, распределяет жир более равномерно (что создает благоприятную текстуру пирога), а также улучшает водопоглощение.Бромид улучшает образование клейковины и эластичность теста.

О пшенице

Существует 2 основных класса пшеницы:
  1. Твердая пшеница считается «озимой» и высаживается после первых морозов сезона. Растение не прорастает и растет до весны / начала лета, его собирают в начале июля. В результате этого процесса пшеница «съедает» больше белка и меньше крахмала. Мука из твердых сортов пшеницы имеет белый или кремовый цвет, резко гранулирована на ощупь, плохо упаковывается, дает лучшую хлебную муку и содержит больше белка.
  2. Мягкая пшеница считается выращиваемой весной и высаживается после того, как исчезла угроза заморозков. Оно белого цвета, мягкое на ощупь, легко упаковывается и дает лучшие торты и кондитерские изделия из-за низкого содержания белка и более высокого уровня крахмала.
Частей ядра пшеницы:
  1. Отруби - это оболочка, окружающая ядро ​​снаружи. Это хороший источник нерастворимой клетчатки и витаминов группы В. Подумайте о яичной скорлупе.
  2. Зародыш - это часть ядра, на которой прорастают ростки.Его часто удаляют во время обработки из-за высокого содержания жира, из-за которого мука может прогоркнуть. Вот почему так важно хранить цельнозерновую муку в холодильнике или в прохладном помещении. Это хороший источник витаминов группы В. Представьте яичный желток.
  3. Эндосперм - это самая большая часть ядра и основная масса муки. Он содержит крахмал и белковые элементы пшеницы. Представьте яичный белок.
Значение пшеничной муки:

Пшеничная мука - это основа и структура большинства хлебобулочных изделий.(Выпечка без глютена - это еще одна тема, о которой я сейчас только изучаю.) Глютен - это жесткое, эластичное вещество, образующееся при смешивании муки с водой. Глютен состоит из двух разных веществ: глютенина и глиадина.

Глютенин дает силу удерживать воздух в процессе перемешивания или для газов, образующихся под действием закваски. Глиадин - это эластичная сторона глютена. Без него выпечка не могла бы расширяться или подниматься в процессе выпечки.

Мука также выступает в качестве связующего и впитывающего агента в хлебобулочных изделиях.Он удерживает жидкости в одной массе и влияет на сохранность хлебобулочных изделий благодаря своей способности удерживать влагу. Чем выше содержание протеина в муке, тем выше ее способность впитывать воду.

Eggs - невероятное съедобное яйцо!

Компонент
Белый (%)
Желток
Влажность 90,00% 55,00%
Белок 10.00% 55,00%
Липиды 0,00% 25,00%
Каротиноиды 0,00% Трассировка

Яйца состоят из 2/3 белка и 1/3 желтка.

Что яйца делают в выпечке?

Яйца выполняют 3 основные функции в выпечке:

  1. Пенообразование - включение воздуха в жидкое тесто.
  2. Эмульгирование: стабилизация одной жидкости в другой, которая не смешивается естественным образом (т.е.е. Масло и вода превратятся в эмульсию легче с помощью горчицы в винегрете.)
  3. Коагуляция - превращение жидкого яйца в твердое, которое связывает вместе другие ингредиенты.

Яйца очень важны при выпечке на уровне моря, а также являются большим подспорьем в успешной выпечке на высоте. Яйца известны как «закаливающие», потому что белки в белке и желтке обеспечивают структуру. Их также называют «размягчителями» из-за содержания липидов и эмульгаторов в желтке.

С точки зрения структуры, больше всего у яичных белков, за ними идут целые яйца и, наконец, яичные желтки. Яйца придают структуру выпечке из-за агрегации (также известной как сгущение или желирование) белка. Думайте о белках как о плотно скрученных пружинах. По мере приготовления яиц белок раскручивается, а затем снова соединяется с другими белками, чтобы придать структуру выпечке и заварному крему. Вы можете максимально улучшить структуру яичных белков, если позволите им немного нагреться.Белки начнут медленно раскручиваться. Точно так же, как спортсменам необходимо разогреться перед игрой для достижения оптимальных результатов, яичные белки получат те же преимущества. Вы также получите более стабильный яичный белок / безе, если начнете взбивать на более низкой скорости, потому что будут образовываться более однородные воздушные ячейки. Замена ~ 25% веса яичных белков на воду создает более эластичную пену, менее склонную к взбиванию и вспенивающуюся быстрее.

Есть и другие факторы, которые влияют на коагуляцию яичных белков и, следовательно, на тип формируемой структуры: скорость варки, количество кислоты и количество разрыхлителей.

  • Чем медленнее готовится яйцо, тем более гладкой будет его текстура, поэтому во многих рецептах заварного крема и пудингов рекомендуется использовать водяной бан или пароварку. Водяная баня или пароварка также помогут приготовить равномерно и предотвратить переваривание. Если яйца пережарились, загустение / желирование исчезнет, ​​превратившись в жевательную массу, а белки затвердеют. Заварной крем будет выглядеть комковатым и водянистым, потому что белки сжимаются и выталкивают воду.
  • По словам Олтона Брауна, при кипячении заварного крема молоко становится более гладким, хотя никто точно не знает, почему это происходит.
  • Добавление кислоты в яйца вызовет усиление коагуляции и понизит температуру, при которой яйца коагулируют. Коагуляция яиц при более низких температурах особенно полезна на больших высотах, потому что наша вода не так сильно кипит.
  • Добавление жиров и сахаров сделает выпечку более нежной, поскольку они частично замедляют коагуляцию.
  • Сахар - хитрый зверь при взаимодействии с яйцами. Это тендеризатор, потому что он гигроскопичен.Если сахар забирает воду из белка, белок будет слабее. Однако сахар также является слегка кислым, что помогает укрепить белок в яйцах, поэтому безе лучше держит форму, чем простые взбитые яичные белки, и почему со сладким суфле легче обращаться, чем с пикантным. Сахар также помогает стабилизировать безе, потому что он растворяется в воде яичных белков, покрывает белки и замедляет процесс сушки.
  • Яичные белки достигают максимального объема при 8-кратном превышении исходного объема; целые яйца могут увеличиваться в 4 раза по сравнению с первоначальным объемом; а яичные желтки могут достигать 1 _x своего первоначального объема.
Размеры яиц (от USDA)
Имя
унций / дюжина
унций / каждый
Пи Ви 15 1.
Малый 18 1,5
Средний 21 1,75
Большой 24 2
Большой 27 2.
Джамбо 30 2.
Больше указателей на яйца:
  • В свежих яйцах выделяются халаза, густой белок и твердый желток.
  • По мере старения яйца в сегодняшней охлажденной среде оно будет медленно терять влагу. Вероятнее всего обезвоживание, а не фактическая порча.
  • Вес для отдельных яиц, установленный Министерством сельского хозяйства США, основан на общем весе дюжины яиц; т.е. яйца в пределах одной дюжины могут иметь различный вес, но в целом соответствуют требованиям USDA.Поэтому важно взвешивать яйца, потому что их вес может варьироваться и уменьшаться по мере старения яйца.
  • Добавление дополнительного яичного желтка сделает более слоеным и меньшим размазыванием печенья во время выпечки. Кислотное тесто схватывается быстрее, но меньше подрумянивается. Пищевая сода нейтрализует часть кислоты и, таким образом, помогает от потемнения.
  • Чтобы сухой торт был более влажным, замените 1 цельное яйцо 2–2 яичными желтками.
  • По словам Роуз Леви Беренбаум, автора «Библии о пирогах», кислое тесто делает пирожные более сладкими и ароматными.В своей кулинарной книге по выпечке Олтон Браун отмечает, что добавление кислоты усиливает вкус, меняет мякиш выпечки, они приобретают коричневый цвет и лучше удерживают влагу, что очень полезно на больших высотах.

Безе

  • Всегда используйте чистую посуду и миску. Жиры подавляют объем.
  • Яичные белки должны быть комнатной температуры для объема текста
  • Добавьте кислоту, как только яичные белки станут пенистыми и начнут приобретать объем
  • Сахар не следует добавлять слишком рано или слишком быстро
  • Дайте яичным белкам взбиться как минимум в 4 раза по сравнению с исходным объемом перед добавлением сахара
  • Добавить сахар медленной устойчивой струей
  • Не взбивайте яичные белки слишком сильно.Они потеряют объем и сдуваются, и их будет трудно установить, потому что они станут сухими и комковатыми
Пиков, достигнутых в безе:
  • Мягкий: слишком мало воздуха, потеря объема, завитки при проверке
    нежелательны, кроме случаев, когда безе будет включено во что-то
  • Среда: необходимое количество воздуха - форма «7» при проверке
  • Жесткий: блестящий, при проверке стоять прямо
  • Сухой: слишком взбитый, слишком много воздуха, потеря объема, выглядит комковатым, нежелательно.
Типы безе
  • французский или общий
    • Наименее стабильный
    • Может быть песчанистым
    • Самый быстрый метод
  • швейцарских
    • Более стабильное, чем обычное безе
    • Белок и сахар нагревают вместе
    • Взбить, пока не остынет
  • итальянский
    • Самая стабильная
    • Считается лучшим
    • Занимает больше всего времени

Подробнее:

Назад к науке о выпечке >>

Белки играют жизненно важную роль в выпечке | Food Business News

Как любой хороший актер, белок может играть множество ролей.Во-первых, это важный компонент здорового питания. Но особенно важно в хлебобулочных изделиях, белок выполняет роль кондиционера теста, структурирующего агента и регулятора влажности, а также выполняет множество других функций.

В последнее время белок приобретает еще большую популярность из-за его способности подавлять голод, помогать мышцам и улучшать питание детей и пожилых людей. Конечно, дополнительный белок удовлетворяет потребности в продуктах без глютена, но добавление белка само по себе стало тенденцией потребительского рынка.

«Потребители запрыгнули на грузовик с хлебом в поисках возможности повысить ценность простого ломтика хлеба», - сказал Сэм Райт IV, генеральный директор The Wright Group, Кроули, Лос-Анджелес.

Горизонты простираются еще шире. «Добавление белка в выпечку началось с тенденции к низкому содержанию углеводов», - сказала Роза Санчес, руководитель группы по пищевой науке и технологиям, Солаэ, Сент-Луис, Миссури. «Также растет осведомленность потребителей о белке как о питательном веществе, которое может помочь потребителям более эффективно справляться с голодом и, таким образом, способствовать снижению веса.Она отметила еще один многообещающий рынок среди родителей, обеспокоенных питательными качествами закусок для их детей. Добавление протеина повышает привлекательность батончиков, ориентированных на эту аудиторию.

Когда люди переходят на веганскую и вегетарианскую диету, они перестают употреблять в пищу животные белки. Г-н Райт сообщил о растущей потребности в дополнительных белках среди людей, сокращающих его потребление из других областей своего рациона.

Есть еще одна демографическая группа. Многие стареющие бэби-бумеры теперь ищут более питательную пищу в удобных приемлемых стилях - другими словами, более похожую на еду форму спортивного питания.«Это население, которое хочет оставаться активным и здоровым, но не может контролировать свой вес и поддерживать мышечную массу», - сказал Майкл Биван, руководитель проекта, Watson, Inc., Вест-Хейвен, Коннектикут.

Этапы возможностей

Какая выпечка является основным источником белка? Вы можете догадаться, что это не те, для которых существуют федеральные стандарты идентификации. «Новые сорта предлагают лучшие возможности для получения полноценной обогащенной белком пищи, чем традиционные хлебные изделия», - сказал г-н.- заметил Биван.

Функциональные качества протеина обеспечивают отличные характеристики в выпечке с высоким содержанием клетчатки, особенно в этой вспомогательной роли - жизненно важная пшеничная глютен. Обычно используемый для обеспечения прочности шарниров в булочках для гамбургеров и хот-догов, добавленный глютен обеспечивает аналогичный эффект при добавлении в хлеб и булочки, приготовленные из пищевых волокон.

«Поскольку волокно инертно, оно имеет тенденцию ослаблять тесто и разрывать его во время замеса», - пояснил Джо Кармозино, технический директор Manildra Group USA, Shawnee Mission, KS.«Клетчатка не влияет на структуру теста, особенно нерастворимые пищевые волокна.

«Глютен - более дорогой ингредиент, чем многие другие, - добавил он, - но глютен - лучший друг пекаря».

С точки зрения питания завтрак представляет собой особую возможность. Из 90 г белка, которые большинство взрослых потребляют ежедневно, более двух третей съедается за ужином. Завтрак обычно содержит менее 12 г белка.

«Завтрак имеет решающее значение для поддержания скелетной мускулатуры и здорового состава тела у взрослых», - сказал Фанин Лексрисомпонг, доктор философии, специалист по техническим услугам, Davisco Foods International, Inc., Иден-Прери, Миннесота. «Низкое содержание белка в завтраке не обеспечивает достаточного количества лейцина для стимуляции синтеза мышечного белка и восстановления организма после ночного голодания».

Еда, которую едят между приемами пищи, поднимает еще один занавес. «Снеки идеально подходят для обогащения протеина из-за потребности потребителей в сытости и портативности», - сказал Тед Ленгвин, директор по управлению бизнесом, Penford Food Ingredients, Centennial, CO. проекты развития с добавлением белка.Это все еще актуально, но новые опасения по поводу пищевых потребностей детей, людей, чувствительных к глютену, и пожилых людей выходят на первый план.

Батончики, выбранные родителями для перекусов своих детей, предлагают более многообещающие возможности. «При производстве батончиков для рынка детского питания важно включать протеин, равный белку стакана молока, - заметила г-жа Санчес, - но также обогащение батончика дополнительными витаминами и минералами позволяет закускам предлагать больше питательных веществ. лучше, чем традиционный батончик мюсли.

Диеты, необходимые по медицинским показаниям, обычно не приносят больших кассовых сборов, но безглютеновая диета определенно принесла пользу после того, как несколько известных знаменитостей приняли этот режим питания.

«Первоначально безглютеновая рецептура была ориентирована на вкус и текстуру», - сказал г-н Ленгвин. Пенфорд разработал PenTech GF для продуктов без глютена. «Однако из-за тенденции к здоровью белок стал одним из ключевых пищевых ингредиентов наряду с повышенным содержанием клетчатки и витаминов в новом поколении безглютеновой выпечки и закусок.”

Основная работа

А еще есть бэби-бумеры, чьи пищевые потребности в большем количестве белка соответствуют категории управления мышцами, разделяемой с любителями спорта и производительности. «Значительное количество протеина используется в батончиках, сухих порошках и готовых к употреблению напитках для наращивания и восстановления мышц», - сказал г-н Ленгвин. «В следующем десятилетии значительное число бэби-бумеров вступят в стадию потери мышечной массы. Возможность предлагать в этом сегменте продукты, богатые белком, будет в центре внимания маркетологов и разработчиков рецептур.”

Качество белка играет важную роль в этих приложениях, а полноценные белки - те, которые содержат все незаменимые аминокислоты, не синтезируемые в организме человека, - имеют внутреннюю составляющую. «Сывороточные белки содержат много аминокислот с разветвленной цепью, которые часто являются ключевым компонентом продуктов спортивного питания», - сказал г-н Райт.

В частности, сыворотка является богатым источником изолейцина, лейцина и валина. Доктор Лексрисомпонг объяснил, что эти аминокислоты необходимы для наращивания мышечной и безжировой массы тела, тем самым улучшая состав тела и улучшая спортивные результаты.Она также отметила пользу иммунитета от сыворотки.

Многие из нас связывают стремление к дополнительному диетическому белку со спортсменами и физической работоспособностью, но это также играет роль в чувстве сытости.

«Мы наблюдаем тенденции, возникающие вокруг веры в то, что продукт с высоким содержанием белка и клетчатки поможет вам дольше оставаться сытым», - сказал Тим Кристенсен, старший технолог по пищевым продуктам, Cargill, Wayzata, MN. «Это побуждает некоторых пекарей предлагать хлеб с добавлением белка и клетчатки».

Привлекательный для людей, сидящих на диете, добавленный белок снижает количество углеводов в продуктах питания, по словам Оди Манингата, доктора философии, вице-президента по прикладным технологиям и техническим услугам MGP Ingredients, Inc., Атчисон, KS. Он считает, что белок способствует насыщению, обеспечивая при этом аминокислоты, необходимые для роста, поддержания и восстановления тканей организма. «Также известно, что белки обладают высоким термогенным эффектом, а это означает, что продукты с высоким содержанием белка требуют больших затрат энергии во время метаболизма организма», - пояснил он. Другими словами, организм расходует энергию на сжигание калорий, чтобы произвести на
больше энергии.

Пересмотр сценария

Разработчики рецептур часто отводят белку функциональные роли для улучшения обработки теста и улучшения характеристик готового продукта.«Жизненно важный пшеничный глютен является одновременно кондиционером для теста и строителем структуры», - сказал г-н Кармозино, что делает этот пшеничный протеин важным для успеха продуктов с низким содержанием углеводов, высоким содержанием белка и высоким содержанием клетчатки. Manildra поставляет пшеничный глютен Gem of the West vital и изолят пшеничного протеина GemPro HPB.

Добавление специальных белков пшеницы позволяет решить несколько задач. Среди них доктор Манингат перечислил повышенное содержание белка, чтобы компенсировать низкобелковую муку и улучшить характеристики хлеба и закусок.«Для повышения вязкоупругих свойств теста», - продолжил он. «Чтобы улучшить растяжимость теста или его обрабатываемость. Для экономии за счет сокращения времени смешивания и расстойки. Для увеличения срока хранения и сохранения гибкости мучных лепешек. И доставить связанный с пептидами глутамин, условно незаменимую аминокислоту ». MGP производит линейку изолятов пшеничного протеина Arise и ферментно-гидролизованных протеинов пшеницы.

Соевая мука, еще один пример, играет свою роль в улучшении структуры мякиша, цвета корки и характеристик пленки, по словам Шерил Бордерс, менеджера технической службы по применению соевых продуктов и съедобных бобов, ADM Research, Декейтер, Иллинойс.«Обезжиренная и лецитиновая соевая мука также может служить частичной заменой яиц», - добавила она. Концентраты и изоляты используются для эмульгирования, образования пленки и частичной замены обезжиренного сухого молока.

Порошки и крупа из вареных бобов, которые содержат значительное количество белка и клетчатки по сравнению с традиционными злаками, также обладают преимуществом с низким содержанием натрия, сказала г-жа Бордерс о линейке продуктов ADM VegeFull. «В выпечке муку можно заменить 1: 1 порошком вареной фасоли», - сообщила она.Такая же 100% замена применяется к экструдированным закускам, в то время как листовые продукты могут быть изготовлены с использованием до 50% порошка вареных зерен.

От того, что конкретный белок делает в тесте в реальных рабочих условиях, может зависеть выбор составителя рецепта. «Некоторые белки притягивают много воды и делают тесто очень крутым, - пояснил г-н Кристенсен. «Другие не будут притягивать воду и делать тесто очень мягким, что затрудняет развитие клейковины». Cargill продает соевую муку Prolia и пшеничный глютен GluVital vital.

Тереза ​​О’Нил, менеджер по работе с ключевыми клиентами, Arla Foods Ingredients, Баскинг-Ридж, штат Нью-Джерси, подтвердила необходимость уделять внимание условиям обработки. «То, что вы видите в чаше, - сказала она, - это то, что вы получите в конечном продукте».

Иногда выбор белка диктуется конкретными потребностями конечного использования. По словам г-на Кармозино, поскольку витальный пшеничный глютен отлично связывает воду, он снижает миграцию влаги в замороженной выпечке, а также в замороженных изделиях из теста.

Соя обладает отличными водоудерживающими свойствами, которые помогают увеличить урожайность.- отметил Райт. Этот эффект хорошо известен. Его компания стала пионером в использовании изолятов соевого протеина, а также изолятов сывороточного протеина в сегменте выпечки и закусок в своей линейке WrightDough.

Гелеобразование также придает белкам сыворотки интересные свойства связывания воды. «Гелеобразование происходит, когда нативные глобулярные белки сыворотки денатурируются или разворачиваются в присутствии тепла», - пояснил д-р Лексрисомпонг. «Денатурированные белки агрегируют и образуют трехмерные матрицы, которые захватывают и удерживают воду.В результате получается более влажное ощущение во рту и лучший вкус.

Части характера

Белки не все одинаковы, и выбор одного типа по сравнению с другим повлияет на выработку глютена в выпечке, приготовленной из пшеничной муки, и это изменение влияет на объем и текстуру конечного продукта. «Белки с более низкой вязкостью будут меньше влиять на потерю объема, чем белки с более высокой вязкостью», - сказала г-жа Санчес. «Желаемый конечный результат - это самый важный фактор при выборе ингредиента.

«В некоторых случаях, таких как экструдированные закуски, непшеничные источники белка могут обеспечить широкий спектр текстур от хрустящей до хрустящей», - добавила она.Solae предлагает линейку ингредиентов соевого белка Surpo.

Поставщики различают белковые ингредиенты по источникам и содержанию белка, при этом материалы, называемые концентратами, обеспечивают максимальное содержание белка. Возможна определенная настройка. «Различные продукты предлагают медленное или быстрое усвоение», - пояснила г-жа О’Нил. Arla адаптирует свои сывороточные белки Nutrilac для изменения их водопоглощения, вкуса и стоимости, а также для обработки теста и характеристик конечного продукта, таких как объем и структура клеток.

Davisco использует ионообменную технологию для сортировки сывороточных белков по определенным функциям, - пояснил д-р Лексрисомпонг. «Поскольку наш изолят пшеничного протеина BiPRO представляет собой полноценный белок, он содержит все незаменимые аминокислоты, необходимые человеческому организму, без углеводов и жиров», - сказала она.

Если причиной добавления белка является повышение питательного профиля продукта, то разработчик рецептов должен сравнить различные варианты, чтобы определить, сколько белка потребуется для достижения цели, г-жа Мис.Границы объяснены. «Кроме того, если желательно перечислить процентную суточную норму или сделать заявление о хорошем или отличном источнике белка, необходимо учитывать качество белка в ингредиенте», - добавила она.

Для достижения необходимого аминокислотного профиля разработчику рецептур может потребоваться сбалансировать различные источники белка. «Кроме того, многие продукты без глютена не содержат аллергенов и могут требовать, чтобы ингредиенты были натуральными или органическими», - сказал Брайан Шерер, директор по исследованиям и разработкам Penford Food Ingredients, Centennial, CO.«Эти требования окажут значительное влияние на ингредиенты, используемые для замены пшеничной муки в формуле».

Идея сбалансировать ингредиенты вдохновила Уотсона на разработку своей линии безглютеновых смесей gluteNONE с использованием комбинации яичных, бобовых и зерновых белков, по словам г-на Бивана.

Не заблуждайтесь: полноценное обогащение хлеба белком - непростая задача. Белки дороги по сравнению с крахмалом и мукой, и многие из них вызывают аллергию. Могут возникнуть проблемы со связыванием воды, вкусом и структурой готового продукта.

«Как мы выяснили, в хлебе с низким содержанием углеводов заменить крахмал белком и клетчаткой - и при этом производить приемлемый хлеб непросто», - вспоминает г-н Биван. «Однако с помощью инноваций в области обработки, использующих тепло и ферменты вместе с микронизацией и инкапсулированием, мы работаем над преодолением некоторых из этих ограничений».

Войдите в стадию справа: без глютена

Это просто: если вы удалите глютен из формул для выпечки, вы уберете белок и уменьшите питательную ценность продукта.Также вам серьезно мешают объем, текстура мякиша, лежкость и привлекательность. Что делать пекарю?

Брайан Шерер, директор по исследованиям и разработкам Penford Food Ingredients, Centennial, CO, дал научный подход к этим проблемам: «Выпечка без глютена представляет дополнительные проблемы, потому что замена глютена также означает компенсацию многофункциональных свойств глютенина. глиаденовый комплекс на всех этапах процесса выпечки, от удобоукладываемости сырого теста или теста до структуры и текстуры готового продукта.”

Поддерживать питательную ценность тоже сложно. По качеству протеин, заменяющий глютен, в этих продуктах должен быть таким же или лучше, чем у пшеницы. Все белки различаются по аминокислотному составу. Фанин Лексрисомпонг, доктор философии, специалист по техническим услугам, Davisco Foods International, Inc., Иден-Прери, Миннесота, отметил, что выбор изолята сывороточного белка с его высокой оценкой скорректированной аминокислотной оценки усвояемости белка (PDCAAS) гарантирует наличие незаменимых аминокислот. кислоты.

«Продукты без глютена, - пояснила Шерил Бордерс, менеджер отдела по применению соевых продуктов и технической службы съедобных бобов, ADM Research, Декейтер, Иллинойс, - обычно производятся с использованием рафинированной муки и крахмалов, таких как рис, тапиока, картофель и кукуруза. Эти ингредиенты часто содержат меньше белка и клетчатки. Добавление непшеничных источников, таких как порошки сои или съедобных бобов, может улучшить пищевой профиль готового безглютенового продукта.

Структуру и текстуру уникальной эластичной пшеничной клейковины трудно воспроизвести.По словам г-жи Бордерс, часто используются камеди и смеси камеди с крахмалом.

Продукты без глютена изначально были разработаны для людей, страдающих целиакией, спру и аллергией на пшеницу. Хотя спрос на эти продукты сейчас исходит от более широкой популяции, разработчики рецептур должны по-прежнему уделять первоочередное внимание проблеме аллергенов при выборе ингредиентов. Это правда, что все пищевые аллергены являются белками, но не все белки являются пищевыми аллергенами.

Тем не менее, Сэм Райт IV, генеральный директор The Wright Group, Кроули, Лос-Анджелес, предупредил: «Требуются тщательные испытания и документация, чтобы обойти законность, вызванную неправильным использованием ингредиента, который может содержать глютен.”

Приготовленные белки и углеводы: как тепло изменяет эти макросы?

От того, как вы готовите белки и углеводы, меняется их текстура и вкус, а также состав питательных веществ.

Кредит изображения: nerudol / iStock / GettyImages

Когда дело доходит до основ здорового питания, белки и углеводы, вероятно, являются главными макроэлементами, о которых вы думаете. Они снабжают вас энергией, стабилизируя уровень сахара в крови и сохраняя чувство сытости.

Но вам может быть интересно, как процесс приготовления изменяет содержание питательных веществ, консистенцию и вкус пищи.

Для начала, согласно обзору, опубликованному в журнале Journal of the Science of Food and Agriculture за ноябрь 2013 года, приготовление пищи может делать две противоположные вещи: либо снижать концентрацию фитохимических веществ, либо повышать их экстрагируемость, что приводит к более высокой концентрации.

Более того, различные методы приготовления придают вам разные вкусы.«При приготовлении на гриле появляется немного угля и дыма, а при тушении получается дополнительный вкус, в зависимости от типа используемой жидкости для тушения», - рассказывает LIVESTRONG.com Крейг Эммонс, шеф-повар Freshly.

Что нужно знать о вареном протеине

Белок состоит из аминокислот, некоторые из которых организм вырабатывает самостоятельно, но есть еще одна группа, называемая незаменимыми аминокислотами, которые вы получаете с пищей. Некоторые продукты содержат все девять незаменимых аминокислот и известны как полноценные белки.

Чтобы получить полный аминокислотный профиль в своем рационе, вам нужно варьировать источники белка. От курицы и рыбы до молочных продуктов, яиц, бобов и мяса травяного откорма - есть много вкусных способов получить достаточное количество белка в своем рационе. Протеин хорош тем, что он настолько универсален, что его можно использовать для различных техник приготовления.

«При варке протеина при высоких температурах, например при обжаривании, вы создаете барьер снаружи протеина, который помогает удерживать существующую влагу.Поскольку это более быстрый метод приготовления, вы можете не получить такой мягкий протеин, как хотелось бы », - говорит Эммонс.

Достаточно ли белка?

Отслеживайте свои макросы, регистрируя свои блюда в приложении MyPlate. Загрузите сейчас, чтобы скорректировать свою диету уже сегодня!

Но когда вы готовите белок при более низкой температуре, например при копчении, получается менее жесткое мясо. «Курение - отличный пример медленного нагрева. Фраза« медленно и медленно »позволяет кому-то придать белку много аромата, контролируя содержание влаги, а также текстуру», - говорит Эммонс.

Эммон также рекомендует жарить и тушить белок и овощи. «При жарке с перемешиванием и обжаривании вы можете получить отличный вкус овощей и белков, используя высокую температуру и низкое содержание жира. Это предполагает более быструю работу и более тщательную подготовку, но эти методы могут дать отличную текстуру и аромат при правильном использовании», он говорит.

ГКА и ПАУ из кулинарного белка

Однако, когда вы готовите белок, вы должны быть осторожны с тем, как некоторые методы приготовления могут образовывать гетереоциклические амины (ГКА) и полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).

Эти химические вещества образуются, когда мясные мышцы говядины, свинины, рыбы и птицы готовятся при высоких температурах, например, при жарке на сковороде и гриле непосредственно на открытом огне.

ГКА образуются, когда аминокислоты, сахара и креатин или креатинин вступают в реакцию при высоких температурах. С другой стороны, по данным Национального института рака (NCI), ПАУ образуются, когда жир и соки из жареного мяса капают на поверхность или на огонь.

При этом возникает пламя и дым, которые могут прилипать к поверхности мяса.Методы приготовления, при которых мясо напрямую подвергается воздействию открытого огня или горячей металлической поверхности, способствуют образованию ПАУ.

Исследования связали ГКА и ПАУ с различными типами рака, включая рак груди. Согласно исследованию, опубликованному в январе 2017 года в журнале Национального института рака , в котором участвовало более 1500 женщин с диагнозом первичный инвазивный рак груди или рак молочной железы in situ, высокое потребление мяса на гриле, барбекю и копченостей до постановки диагноза было связано с повышенным риском заболевания. смерть.

Более того, среди женщин, которые после постановки диагноза продолжали употреблять большое количество жареного, приготовленного на гриле и копченого мяса, риск смерти от всех причин увеличился на 31 процент.

Как снизить риск ГКА и ПАУ

Чтобы помочь уменьшить образование HCA и PAH в вашей пище, NCI рекомендует избегать приготовления мяса в течение длительного времени при высоких температурах.

NCI также рекомендует часто переворачивать мясо на сильном огне, а не оставлять мясо на нагретой поверхности, не переворачивая его часто.Вы также можете предварительно приготовить мясо и довести его до готовности на гриле.

Более того, маринование мяса, особенно пивных маринадов, может ингибировать образование ПАУ в пище, как показывает исследование, опубликованное в марте 2014 г. в журнале Journal of Agricultural and Food Chemistry .

Согласно другому исследованию, опубликованному в июньском 2012 г. в журнале Journal of Agricultural and Food Chemistry , использование богатых антиоксидантами маринадов из пива, трав и специй может помочь уменьшить образование HCA.

Что происходит, когда вы готовите углеводы?

Углеводы в основном содержатся в продуктах с зерном, сахаром и клетчаткой. Простые углеводы - это продукты, содержащие сахар, например фруктовый сахар или столовый сахар. Некоторые примеры - белый хлеб, белая паста и выпечка.

Сложные углеводы, однако, содержат три или более связанных сахара и поставляют больше питательных веществ. Цельнозерновые, фасоль, сладкий картофель и цельнозерновые макароны. Поскольку сложные углеводы имеют более длинные цепочки молекул сахара, они дольше перевариваются, стабилизируют уровень сахара в крови и могут сохранять сытость, чем простые углеводы.

Когда углеводы готовятся, их сахара карамелизируются. Вы заметите, что сверху хлеб приобретает золотисто-коричневый цвет в результате карамелизации. Но фрукты и овощи тоже можно карамелизировать.

«При приготовлении фруктов и овощей на гриле сахар в них быстро нагревается и быстро карамелизируется без разрушения и сохранения текстуры. Выпечка позволяет добиться более медленной и контролируемой карамелизации при сохранении текстуры», - говорит Эммонс.

Как и в случае с мясом, вам не нужно отказываться от жарки овощей и фруктов на гриле, чтобы избежать ГКА и ПАУ.Просто сократив время приготовления овощей и фруктов и заправив их травами, такими как розмарин, тимьян и петрушка, вы можете минимизировать воздействие ГКА и ПАУ.

Другой процесс, через который проходят углеводы при приготовлении, - это так называемая желатинизация. «Желатинизация - это процесс разрушения межмолекулярных связей молекул крахмала в присутствии воды и тепла», - объясняет Эммонс.

Это позволяет воде проникать в пространства крахмала, что создает новую текстуру и состав.«Это очень похоже на то, как разобрать булочку с корицей или развернуть подарок», - говорит он.

Это химическое изменение используется для приготовления соусов, хлеба и других хлебобулочных изделий. Когда вы добавляете в жидкости определенные углеводы, например муку, нагревание превращает углеводы в желатин. Это процесс, используемый для приготовления подливок и других густых соусов.

ферментов: маленькие молекулы, из которых выпекается хлеб

Когда я только начал печь хлеб, наука всегда была у меня в голове.У меня было представление о том, что произошло - моя диаграмма химических реакций в тесте выглядела примерно так:

Когда я начал готовить руководство для урока по выпечке хлеба, я действительно начал задаваться вопросом о деталях. Является ли сахар для брожения частью муки? Как именно дрожжи перерабатывают этот сахар? Действительно ли все сложные вкусовые качества хлеба происходят из одной органической молекулы - этанола? Многочисленные поездки в университетские библиотеки помогли мне понять ферменты, участвующие в приготовлении теста.

Когда я понял, что мука содержит очень небольшое количество сахара, всего 1-2 процента, я подумал: «Погодите, как это возможно? Этого недостаточно, чтобы тесто поднялось ». Затем я понял, что крахмал в муке обеспечивает большую часть сахара для ферментации, и крахмал должен быть расщеплен на сахар, прежде чем его можно будет ферментировать. Этот распад - результат работы ферментов.

Фермент определяется как большая молекула, обычно белок, которая катализирует биологическую реакцию.Это означает, что фермент ускоряет реакцию, уменьшая любой энергетический барьер, препятствующий быстрому и легкому протеканию реакции.

Когда две молекулы сталкиваются друг с другом, есть шанс, что они вступят в реакцию с образованием новых молекул. Иногда это происходит легко - например, каждая из двух молекул имеет нестабильный сайт, и когда они сталкиваются, между ними образуется связь, создавая новую стабильную молекулу. В других случаях, однако, связи в реагирующих молекулах должны разорваться (что требует энергии), прежде чем могут образоваться новые связи.Количество энергии, необходимое для разрыва старых связей, является энергетическим барьером для реакции. На схеме ниже это показано сплошной линией.

Один из способов увеличить скорость реакции - нагреть ее. Более горячие молекулы движутся быстрее; они обладают большей энергией. Когда два из них сталкиваются, есть большая вероятность того, что необходимые связи разорвутся и произойдет реакция. Если большее количество молекул обладают энергией, необходимой для преодоления барьера, происходит большая часть реакции.

Другой способ ускорить реакцию - уменьшить барьер, как показано пунктирной линией на диаграмме.Когда для реакции требуется меньше энергии, большее количество молекул будет обладать достаточной энергией, чтобы преодолеть барьер. Уменьшение барьера - это работа катализатора . Они изменяют ситуацию, чтобы уменьшить барьер для реакции. Ферменты - это подмножество катализаторов; они работают над биологическими реакциями. Известно, что около 4000 реакций включают ферменты, в том числе большинство реакций, происходящих в организме человека, и несколько реакций в тесте для хлеба, описанных ниже.

Ферменты катализируют три основные реакции в хлебопечении: расщепление крахмала на мальтозу, сложный сахар; разрушение сложных сахаров на простые сахара; и разрыв белковых цепей.Разрушение может произойти без ферментов, но энергетический барьер настолько велик, что это маловероятно. По сути, ферменты необходимы для протекания реакций.

Легко начать рассматривать ферменты как маленьких существ, которые входят, распознают место, где они могут работать, и начинают пережевывать связи или ломать их пополам. Хотя это удобная картина, она оказывает медвежью услугу чудесам биологии. Ферменты не думают и не действуют, но все же успевают добраться до тех участков, где они необходимы.Каждый фермент выполняет очень специфическую работу и взаимодействует только с соответствующими молекулами, для которых он предназначен, игнорируя все остальные. Ферменты работают эффективно и не расходуются в процессе; после того, как реакция происходит, исходная молекула фермента остается нетронутой и может перейти к новому сайту.

Если фермент не думает, как ему удается выполнять свою конкретную задачу? Упрощенная картина, представленная в учебниках общей химии, называется «моделью замка и ключа». Фермент имеет определенную форму, которая соответствует субстрату , молекуле, на которой он будет работать.Фермент связывается с субстратом более слабой химической связью, например, водородной связью или гидрофобной связью. Он изменяет субстрат, делая реакцию благоприятной. Как только реакция происходит, фермент высвобождает продукты и движется дальше.

Например, сахароза-субстрат представляет собой сложный сахар, который может реагировать с молекулой воды с образованием двух простых молекул сахара: глюкозы и фруктозы .

Существует энергетический барьер для реакции, потому что требуется много энергии, чтобы разорвать среднюю связь сахарозы.

Фермент , сахароза подходит для сахарозы (ниже). Чтобы соединиться с ферментом, сахароза должна растягиваться. Это растяжение ослабляет среднюю связь сахарозы, которая становится восприимчивой к атакам со стороны молекул воды. Энергетический барьер снижен. Когда появляется молекула воды, средняя связь легко разрывается и вступает в реакцию с молекулой воды. Теперь фермент удерживает молекулы продукта, которые он высвобождает. Сахароза расщеплена на глюкозу и фруктозу.

Другой пример подчеркивает связывающую природу ферментов; они не просто вставляются в подложки, как кусочки пазла, встают на место. Облигации должны образовываться. После связывания активный центр фермента располагается рядом с реакционным участком субстрата, который он изменяет, уменьшая энергетический барьер.

В этом примере субстратом является белок. Белки представляют собой цепочки аминокислот, связанных пептидными связями. Когда образуется пептидная связь, высвобождается молекула воды.

Молекула воды может вернуться и разорвать пептидную связь, но обычно ей не хватает энергии.

Фермент карбоксипептидаза катализирует разрыв последней пептидной связи в белковой цепи, высвобождая концевую аминокислоту. Карбоксипептидаза содержит атом цинка с положительным зарядом. Этот атом цинка связывается с белком около последней пептидной связи, оттягивая электроны связи от нее и, таким образом, ослабляя ее (см. Ниже). Фермент также имеет область кармана, состоящую из гидрофобных атомов; если на концевой аминокислоте есть гидрофобная группа, группа притягивается к этому карману и удерживается им.Кроме того, карбоксипептидаза может образовывать водородные связи с концевой аминокислотой, дополнительно закрепляя ее на месте.

Когда молекула воды сталкивается с ослабленной пептидной связью, у нее, вероятно, теперь достаточно энергии, чтобы ее разорвать, рекомбинируя с разорванными концами, чтобы преобразовать свободную аминокислоту. Ослабляются различные связи, удерживающие фермент с белковым субстратом, и фермент высвобождается.

Первым ферментом, вступающим в действие в хлебном тесте, является амилаза . Амилаза действует на крахмал (амилозу или амилопектин), разрывая цепочку крахмала между соседними сахарными кольцами.Существует два типа амилазы: α-амилаза (альфа-амилаза) случайным образом разрывает цепь на более мелкие части, в то время как β-амилаза (бета-амилаза) разрывает звенья мальтозы на конце цепи.

Амилаза содержится в муке. Зерна пшеницы содержат амилазу, потому что они должны расщеплять крахмал на сахар, чтобы использовать его для получения энергии, когда зерна прорастают. Количество амилазы зависит от погоды и условий сбора урожая пшеницы, поэтому мельницы обычно проверяют ее и добавляют дополнительную муку или смешивают ее, чтобы получить соответствующее количество.

Амилазы мобилизуются при добавлении воды в муку. Это одна из причин, почему тесто с более высокой степенью гидратации часто ферментируется быстрее - амилазы (и другие ферменты) могут двигаться более эффективно. Чтобы достичь молекул крахмала, амилазы должны проникнуть через гранулы крахмала; таким образом, большая часть действия в тесте для хлеба происходит с разбитыми гранулами, где крахмал доступен для реакции. К счастью, часть гранул крахмала повреждается во время измельчения и становится доступной для амилаз.

Амилаза - это большая молекула, состоящая из сотен аминокислот, связанных вместе. Многие различные группы способствуют связыванию амилазы и крахмального субстрата. Кроме того, существует несколько разных молекул амилазы, и каждая из них работает по-своему. Представленные выше примеры действия ферментов дают общее представление.

Из-за амилазы часть крахмала в хлебном тесте распадается на мальтозу , сахар с двойным кольцом, состоящий из двух молекул глюкозы; но для реакций ферментации требуются отдельные кольца глюкозы.Простые сахара, такие как глюкоза, также придают хлебу аромат и участвуют в реакциях потемнения, которые происходят на корочке во время выпечки.

К счастью, дрожжи, используемые в хлебопечении, содержат фермент мальтазу , который расщепляет мальтозу на глюкозу. Когда дрожжевая клетка встречает молекулу мальтозы, она поглощает ее. Затем мальтаза связывается с мальтозой и разбивает ее на две части. Клетки дрожжей также содержат инвертазу , еще один фермент, который может расщеплять сахарозу, подобно сахарозе, описанной выше.Этот фермент воздействует на небольшой процент сахарозы, содержащейся в муке. Эти два фермента отвечают за производство большей части глюкозы, необходимой дрожжам для брожения.

Другой главный фермент, действующий в хлебном тесте, - это протеаза . Протеаза действует на белковые цепи, разрывая пептидные связи между аминокислотами. Карбоксипептидаза, описанная выше, является примером протеазы. Существуют сотни протеаз, но лишь немногие из них содержатся в хлебном тесте, где глютен измельчают на кусочки.Протеазы естественным образом содержатся в муке, дрожжевых клетках и солоде. Их уровни измеряются на заводе и регулируются так же, как регулируются уровни амилазы.

Протеазы в хлебном тесте были предметом научных исследований на протяжении последних ста лет. Об их важности было много споров. В первые годы ученые пытались доказать их существование и измерить относительную активность различных марок муки. Они усилили протеазную активность, добавив в смесь неглютеновые субстраты.Эти субстраты легко атакуются протеазой. В конце концов кто-то подумал посмотреть на активность протеаз в обычном хлебном тесте и обнаружил очень мало активности.

Однако кажется, что эта очень небольшая активность может быть именно тем, что нужно для хлебного теста. Слишком большая активность протеазы разрушит глютен, разрушив сеть, которая образуется во время замешивания. Однако немного смягчит тесто и сделает его более вязким. Если тесту дать возможность автолизоваться (то есть отдыхать) или если используются предпочтительные формы, протеазы успевают подействовать перед замешиванием, что облегчает замешивание теста.(Интересно, происходит ли это слово «автолиз» от «автолиз», что означает «саморазрушение» и может относиться к протеиназам, действующим на белковые цепи.)

В дополнение к влиянию на тесто консистенция, протеазы влияют на его аромат. Протеазы приводят к образованию отдельных аминокислот, когда они разрывают последнюю пептидную связь белковой цепи. Эти аминокислоты могут участвовать в реакциях вкуса и потемнения, которые происходят на корочке во время выпечки.

Итак, моя упрощенная диаграмма химических реакций в тесте для хлеба выглядит примерно так:

Эта диаграмма включает присутствие ферментов.Без ферментов выпечка хлеба была бы невозможна. С другой стороны, мы тоже.

Рисунки автора.

Влияние содержания белка и повреждения крахмала на физические свойства теста и хлебопекарные качества канадской твердой пшеницы

Реферат

Образцы № 1 и нет. 2 Канада Western Amber Durum из двух последовательных исследований урожая Канадской комиссии по зерну были составлены в соответствии с содержанием белка. Полученные композиты измельчали ​​до трех уровней повреждения крахмала.При выполнении стандартного теста на альвеографе ICC при постоянном добавлении воды кривые становились выше и короче по мере увеличения повреждения крахмала из-за увеличения водопоглощения муки. Когда добавление воды в альвеограф было отрегулировано, форма альвеограмм практически не зависела от повреждения крахмала. По мере увеличения содержания белка растяжимость (длина) альвеографа увеличивалась. Повреждение крахмала было преобладающим фактором, влияющим на водопоглощение, время проявления и стабильность фаринографа. Содержание белка оказало умеренное влияние на абсорбцию фаринографа.При низком содержании белка время проявления и стабильность фаринографа уменьшались по мере увеличения повреждения крахмала. В зависимости от содержания белка, повреждения крахмала и способа выпечки объем хлеба из твердых сортов пшеницы составлял от 65 до 85% от объема, достигнутого для высококачественной канадской мягкой пшеницы с сопоставимым содержанием белка. На производительность выпечки до пика (длительное брожение) положительно влияло содержание белка и отрицательно - повреждение крахмала. При выпечке по канадскому короткому процессу (без брожения в массе) отрицательное влияние повреждения крахмала на характеристики выпечки не было очевидным.Хлебные крошки всех канадских сортов короткого хлеба были намного лучше, чем у соответствующих видов хлеба с добавлением смеси до пика, приближаясь к свойствам высококачественной канадской хлебной пшеницы.

Leave a comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *