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

Физико-химические процессы, происходящие при выпечке хлеба и хлебобулочных изделий

Хлеб был и остается одним из основных продуктов питания. Он обеспечивает более 50% суточной потребности в энергии и до 75% потребности в растительном белке.

Хлеб, изготовленный из различных сортов пшеничной и ржаной муки, содержит 40-50% влаги и 50-60% сухих веществ. В состав сухих веществ входят: углеводы (около 45%), небольшое количество белков (8-9%), а также жиры, минеральные вещества, витамины и кислоты. Содержание основных групп пищевых веществ в хлебобулочных изделиях зависит от рецептуры.

Вместе с тем белки хлеба не являются полноценными: в них мало незаменимых аминокислот лизина и метионина. Поэтому в процессе производства хлеба его белковую ценность повышают путем обогащения молочными продуктами, белками бобовых и масличных культур (сои, подсолнечника).

Издавна хлеб соотносили с даром небес, перед ним благоговели, ибо помнили всегда – он дает жизнь. Ассортимент хлеба и хлебобулочных изделий позволяет удовлетворить любые вкусы.

Выпечка — это процесс превращения тестовых заготовок в готовые изделия, в результате которого окончательно формируется их качество. Выпечка хлеба осуществляется в хлебопекарных печах различных конструкций.

В процессе выпечки происходят следующие изменения с тестовой заготовкой:

- прогрев;

- образование корки и мякиша;

- формирование вкуса и аромата;

- увеличение объема;

- уменьшение массы.

Изменения, характеризующие переход тестовой заготовки в процессе выпечки в хлеб, являются результатом целого комплекса процессов: физических, микробиологических, коллоидных и биохимических.

Однако в основе всех процессов лежат физические явления – прогревание теста, и вызываемый им внешний влагообмен между тестом – хлебом и паровоздушной средой пекарной камеры; и внутренний тепломассообмен в тесте – хлебе.

В начале выпечки тесто поглощает влагу в результате конденсации паров воды из пекарной камеры; в этот период масса куска теста – хлеба несколько увеличивается. После прекращения конденсации начинается испарение влаги с поверхности. Часть влаги при образовании корки испаряется в окружающую среду, а часть (около 50 %) переходит в мякиш. Вследствие этого содержание влаги в мякише горячего хлеба на 1,5-2,5% выше содержания влаги в тесте.

В первые минуты выпечки спиртовое брожение внутри теста ускоряется и при 35°С достигает максимума.

В дальнейшем брожение затухает и при 50°С прекращается, так как дрожжевые клетки отмирают, а при 60°С приостанавливается жизнедеятельность кислотообразующих бактерий. В результате остаточной деятельности микрофлоры во время выпечки в тесте – хлебе увеличивается содержание спирта С2Н5ОН, диоксида углерода СО2 и кислот, что повышает объем хлеба и улучшает его вкус.

Биохимические процессы связаны с изменением состояния крахмала и белков, и при температуре 70-80°С они прекращаются. Крахмал при выпечке клейстеризуется и энергично разлагается. Белки при выпечке также расщепляются с образованием промежуточных продуктов. Глубина и интенсивность расщепления крахмала и белков влияют на характер протекания химических процессов, определяющих цвет корки пшеничного хлеба, его вкус и аромат.

Белки и крахмал при выпечке претерпевают существенные изменения. При 50-70°С одновременно протекают процессы денатурации (свертывания) белков и клейстеризации крахмала. Белки при этом выделяют воду, поглощенную при замесе теста, уплотняются, теряют эластичность и растяжимость. Прочный каркас свернувшихся белков закрепляет форму хлеба. Влага, выделенная белками, поглощается крахмалом. Однако, этой влаги недостаточно для полной клейстеризации крахмала. Процесс протекает сравнительно медленно и заканчивается при прогреве мякиша до 95-97°С. Клейстеризуясь, крахмальные зерна прочно связывают влагу, поэтому мякиш хлеба кажется более сухим, чем тесто.

Хлебные изделия выпекают в пекарной камере хлебопекарных печей при температуре паровоздушной среды 200-280°С. Для выпечки 1 кг хлеба требуется около 300-550 кДж.

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

Корка образуется в результате прогрева тестовой заготовки и изменений крахмала и белка при нагревании. В первые минуты выпечки в результате конденсации пара крахмал на поверхности заготовки клейстеризуется, переходя частично в растворимый крахмал и декстрины. Жидкая масса растворимого крахмала и декстринов заполняет поры на поверхности заготовки, сглаживает мелкие неровности и после обезвоживания придает корке блеск и глянец.

Денатурация белковых веществ на поверхности изделия происходит при температуре 70-90°С. Денатурация белков, наряду с обезвоживанием верхнего слоя, способствует образованию плотной неэластичной корки.

Основную роль в образовании мякиша хлеба играют коллоидные процессы, протекающие при прогревании тестовой заготовки и связанные главным образом с изменением состояния крахмала и белковых веществ. Эти изменения происходят почти одновременно. Крахмальные зерна при температуре 55-60°С и выше клейстеризуются, т. е. переходят из кристаллического состояния в аморфное. В зернах крахмала образуются трещины, в которые проникает влага, отчего они значительно увеличиваются в объеме. При клейстеризации крахмал поглощает как свободную влагу теста, так и влагу, выделенную белками. Поэтому свободной влаги в тесте уже не остается и мякиш хлеба становится сухим и нелипким на ощупь.

Клейстеризация крахмала из-за недостатка влаги идет медленно и заканчивается только при нагревании центрального слоя теста-хлеба до температуры 96-98°С.

При выпечке ржаного хлеба клейстеризация крахмала начинается при более низкой температуре. Однако протекание ферментативного и кислотного гидролиза некоторого количества крахмала увеличивает содержание декстринов и cахаров в тесте-хлебе, придает липкость и заминаемость мякишу ржаного хлеба.

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

Дрожжевые клетки при прогревании теста примерно до 35°С ускоряют процесс спиртового брожения до максимума. Примерно до 40°С жизнедеятельность дрожжей в выпекаемой тестовой заготовке еще очень интенсивна. При прогревании свыше 45°С спиртовое брожение, вызываемое дрожжами, резко снижается, а при температуре теста около 50°С дрожжи начинают погибать.

Уменьшение массы изделий при выпечке (упек). Упек - это уменьшение массы тестовой заготовки при выпечке за счет испарения части воды и улетучивания некоторых продуктов брожения.

Основной причиной уменьшения массы теста-хлеба при выпечке является испарение влаги при образовании корки. Упек — наибольшая технологическая затрата в процессе производства хлебных изделий. Поэтому упек систематически контролируют в каждой печи.

Режимы выпечки определяются:

- степенью увлажнения среды пекарной камеры;

- температурой в различных ее зонах;

- продолжительностью процесса.

Режим выпечки зависит от:

- сорта хлеба;

- вида и массы изделия;

- качества теста;

- свойств муки;

- конструкции печи.

Решающим фактором является масса тестовой заготовки.

Для большинства пшеничных изделий режим выпечки включает три периода:

• первый период выпечка протекает при высокой относительной влажности (до 80%) и сравнительно низкой температуре паровоздушной среды пекарной камеры 110-120°С и длится 2-3 мин;

• второй период идет при высокой температуре и несколько пониженной относительной влажности газовой среды. При этом образуется корка, закрепляются объем и форма изделий;

• третий период – это завершающий этап выпечки. Он характеризуется менее интенсивным подводом теплоты 180°С, что приводит к снижению упека.

Хлеб является продуктом кратковременного хранения. Срок реализации хлеба из ржаной и ржано-пшеничной муки - 36 ч, из пшеничной - 24 ч, мелкоштучных изделий массой менее 200 г - 16 ч. Сроки хранения хлеба исчисляются со времени выхода их из печи. Лучше всего потребительские свойства хлеба сохраняются при температуре 20-25°С и относительной влажности воздуха 75%.

Помещения для хранения хлеба должны быть сухими, чистыми, вентилируемыми, с равномерными температурой и относительной влажностью воздуха.

При хранении в хлебе протекают процессы, влияющие на его массу и качество. При этом параллельно и независимо друг от друга идут два процесса: усыхание (потеря влаги) и очерствение.

Усыхание — уменьшение массы хлеба в результате испарения водяных паров и летучих веществ. Начинается сразу после выхода изделий из печи. Пока хлеб остывает до комнатной температуры, процессы усыхания идут наиболее интенсивно. Масса изделий уменьшается на 2-4% по сравнению с массой горячего хлеба. Активное вентилирование в этот период снижает потерю массы. После остывания хлеба усыхание протекает с постоянной скоростью, но вентилирование помещений в этот период увеличивает потери. Чем больше первоначальная масса влаги в хлебе, тем интенсивнее он ее теряет.

Очерствение хлеба при хранении — сложный физико-коллоидный процесс, связанный в первую очередь со старением крахмала. Первые признаки очерствения появляются через 10-12 ч после выпечки хлеба. У черствого хлеба корочка мягкая, матовая, а у свежего — хрупкая, гладкая, глянцевитая. У черствого хлеба мякиш твердый, крошащийся, неэластичный. При хранении вкус и аромат хлеба изменяются одновременно с физическими свойствами мякиша, происходят потеря и разрушение части ароматических веществ и появляются специфические вкус и аромат лежалого, черствого хлеба.

Любые добавки и факторы, увеличивающие объем и улучшающие структуру и физические свойства мякиша, способствуют более длительному сохранению свежести. Например, регулирование рецептуры (введение различных добавок — животных и растительных белков, жиров, эмульгаторов, соевой и ржаной муки), интенсивный замес теста - замедляют процесс очерствения.

На процесс очерствения оказывают влияние:

- условия хранения;

- температура;

- упаковка.

Более приемлемый способ замедления процессов очерствения — упаковка хлеба в специальные виды бумаги, полимерной пленки, в том числе перфорированной и термоусадочной.

Плесневение хлеба возникает при длительном хранении хлеба. Оно происходит в результате попадания спор плесени из окружающей среды на выпеченный хлеб.

Оптимальными условиями для развития плесени являются температура 25-35°С и относительная влажность воздуха 70-80%. Плесневые грибы сначала поражают корку хлеба, а затем и мякиш. Ферменты плесени разлагают мякиш хлеба, портят его вкус и запах. Некоторые виды плесени образуют ядовитые вещества. Заплесневевший хлеб непригоден к реализации и к вторичной переработке.

Чтобы предупредить плесневение, поверхность такого хлеба обрабатывают консервантами — этиловым спиртом C2Н5ОН или сорбиновой кислотой СН3─СН=СН─СН=СН─СООН, а затем упаковывают.

Нами были изучены физико–химические процессы, протекающие при выпечки и хранении хлеба и хлебобулочных изделий. Данный материал широко используется при изучении спецдисциплин по специальности «Технология продукции общественного питания», по которой мы и обучаемся.

www.hintfox.com

Влияние белков и крахмала муки на свойства теста

ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МУЧНЫХ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Образование теста из пшеничной муки происходит при смеши­вании ее с водой. Соотношение их, присутствие рецептурных ком­понентов влияет на структуру теста и индивидуальные особеннос­ти получаемого готового изделия.

Процесс тестообразования обусловлен химическими свойства­ми муки (химическим составом зерна), ролью отдельных составля­ющих ее веществ, ферментов. Главенствующая роль принадлежит белкам и крахмалу муки.

Белки муки. Наряду с водо - и солераствбримыми белками, об­разующими в тесте коллоидные растворы, в муке содержатся огра­ниченно растворимые (набухающие) белки-проламины (глиадин) и глютелины (глютенин). Эти белки являются полимерами и со­стоят из остатков а-аминокислот. Полимерные молекулы белков, имеющих физиологическую ценность, состоят из 20 аминокислот.

Наличие в молекулах белков полярных и неполярных групп ато­мов придает им свойства поверхностной активности, высокой ре­акционной способности. В тесте белки взаимодействуют с водой, углеводами, жирами. Сложное строение, прочные связи придают белкам значительную упругость и прочность. Содержание непо­лярных атомных групп, обладающих слабыми дисперсионными связями, обеспечивает высокую эластичность белков.

Гидрофильные свойства белка объясняются наличием в моле­кулах многочисленных ионных и полярных атомных групп и спо­собностью при оводнении захватывать механически значительное количество свободной влаги. Поглощение воды белковыми веще­ствами происходит в две стадии.

На первой стадии набухания связываются незначительные ко­личества воды за счет активности гидрофильных групп частиц муки и образуются водные сольватные оболочки. Взаимодействие воды с гидрофильными группами происходит не только на поверхности частиц муки, но и в объеме. Процесс на первой стадии протекает с выделением теплоты (экзотермически). Количество удерживаемой воды незначительно - около 30% и не приводит к большому уве­личению объема частиц.

Основное связывание белками воды происходит на второй ста­дии - свыше 200% за счет так называемого осмотического набуха­ния. Оно заключается в том, что молекулы воды в результате диф­фузии проникают внутрь частиц клейковины. Вторая стадия набу­хания сопровождается значительным увеличением объема частиц муки и проходит без выделения тепла.

Важным свойством гидратированных молекул белков является изменение формы молекул, или денатурация, в условиях прогрева, перемешивания, сбивания, а также химических воздействий окис­лителей, восстановителей и др. Денатурация гидратированных бел­ков может быть как обратимой, так и необратимой. Она зависит от интенсивности физико-химического воздействия на белки.

Механические воздействия на молекулы белка приводят к де­формированию и ориентации в плоскости направления этих воз­действий. Они образуют в объеме структуры волокна и пленки, стабилизируя (эмульсируя) водно-жировые структуры. При сбива­нии в присутствии воздуха молекулы белка ориентируются на по­верхности раздела фаз «жидкость-воздух», образуя пенообразные структуры. При этом они вытягиваются и денатурируются.

При интенсивном прогреве гидратированных молекул белков происходит необратимая денатурация белков. Этот процесс про­исходит при выпечке. Механические свойства гидратированных и денатурированных белков меняются. Из мягких упруго-эластичных гидратированных гелей они превращаются в жесткие,, упругие, прочные гели, почти лишенные пластичности (текучести).

Набухающие в воде пшеничные белки (глиадин и глютенин) могут отмываться из теста водой в частично денатурированном виде, образуя клейковину. Таким образом, набухшие в воде фрак­ции белков слипаются, образуя сильно набухший коллоидный сту­день - клейковину.

При выработке кондитерских изделий требуется мука с различ­ным качеством клейковины.

«Сила муки» характеризует способность муки образовывать те­сто с определенными физическими свойствами, которые проявля­ются в результате замеса и последующей технологической обра­ботки.

«Сильной» принято называть муку, связывающую при замесе теста нормальной консистенции большое количество воды. Тесто из «сильной» муки способно устойчиво сохранять свои физичес­кие свойства в процессе замеса и дальнейшей обработки. Муку с сильной клейковиной рекомендуется использовать при выработке слоеных и заварных изделий (слоеные торты и пирожные, завар­ные пирожные типа Эклер).

«Слабой» называют муку, связывающую при замесе теста нор­мальной консистенции малое количество воды. Тесто из «слабой» муки в процессе замеса и технологической обработки быстро из­меняет свои физические свойства в направлении расслабления кон­систенции. Муку со «слабой» клейковиной рекомендуется исполь­зовать при выработке затяжного печенья, вафельных листов и др.

«Средняя» по силе мука занимает промежуточное положение.

Содержание сырой клейковины в муке определяют отмывани­ем ее из теста, получаемого при определенном соотношении муки и воды. При отмывании удаляется почти весь крахмал и основная часть водорастворимых веществ муки.

Структура мучного теста обусловлена не только количеством белков, но, главным образом, их структурой и механическими свой­ствами, Эти свойства влияют на способность белков муки удержи­вать различное количество воды, т, е. на водопоглотительную спо­собность муки. Одна часть белков муки при набухании в холодной воде может удерживать 2...2,5 части воды, т. е. количество удер­живаемой воды превышает в 2...2,5 раза массу белков.

На водопоглотительную способность муки влияет ее дисперс­ность, т. е. размер частичек. С уменьшением размера частиц увели­чивается удельная поверхность в единице массы муки, поэтому мо­жет быть адсорбционно больше связано воды. Поглощение воды частичками с мелкими размерами происходит значительно быстрее.

На свойства белков муки, их молекулярную массу, структуру клейковины, механические свойства оказывают влияние природ­ные свойства и условия созревания зерна, выход муки, ее дисперс­ность. Структура сырых клейковинных белков влияет не только на свойства теста, но и на выход и свойства изделий. На эти показате­ли существенное влияние оказывают также крахмал и другие со­единения муки, например клетчатка.

На свойства теста оказывают влияние водо - и солерастворимые белки, обладающие большой гидрофильностью. Это проявляется в структурно-механических свойствах теста. Коллоидные раство­ры этих белков обладают высокой эластичностью, поверхностной активностью. С этим связана их способность пластификации, пе - нообразования и стабилизации соединений структуры теста. Струк­туру белков и мучного теста пластифицируют также продукты гид­ролиза белков, растворимые в воде пептиды и аминокислоты.

Оптимальным для набухания белков в кондитерском тесте яв­ляется температурный интервал - 22... 40 °С. При увеличении тем­пературы набухаемость повышается.

С повышением температуры до 50 °С в водной среде хорошо на­бухает крахмал. При 70 °С и выше крахмал начинает клейстеризо - ваться, увеличивается объем крахмальных зерен. Это показывает, что белки и крахмал имеют различный температурный оптимум на­бухания, что объясняется разной молекулярной массой и строением молекул белка и крахмала, несмотря на то, что и белки, и крахмал являются высокомолекулярными соединениями - коллоидами.

Крахмал по количественному содержанию в муке занимает пер­вое место. При содержании в муке около 10... 12% белковых ве­ществ содержание крахмала достигает 60...65% и более при об­щем содержании углеводов около 74%, т. е. содержание крахмала более чем в 6 раз превышает содержание белка.

Крахмал (СйН)0О3) представляет собой полимерное соединение, состоит из остатков моносахара а-глнжозы. Молекулы крахмала образуются в процессе синтеза в клетках тканей зерна в виде слои­стых агрегатов - зерен (гранул), имеющих округлую, линзообраз­ную или иную форму. Размер их в поперечнике составляет от не­скольких единиц до десятков микрометров.

При помоле зерна крахмал переходит в муку.

В зерне крахмала всегда присутствуют вещества липидной при­роды, прочно связанные с ним и образующие комплексы. Липиды представлены в значительной степени фосфолипидами. Зерно крах­мала состоит из двух фракций: амилозы и амилопектина. Амилозу образуют цепные молекулы крахмала в форме достаточно изогну­тых спиралей, которые образуют линейную форму. В амилопекти - не они образуют ветвящуюся форму цепных молекул. У пшеницы, ржи содержание амилозы колеблется в пределах 20...25%, амило­пектина - 75... 80%.

Амилоза и амилопектин имеют различные свойства. Их соот­ношение влияет на свойства теста.

Амилоза содержится внутри крахмальных зерен. Наружную оболочку образует амилопектин. Амилопектин характеризуется большей величиной частиц и большей молекулярной массой.

Молекулы амилопектика более устойчивы к набуханию в воде и химическим воздействиям. При взаимодействии крахмала с го­рячей водой амилопектин лишь набухает, амилоза растворяется. При последующем охлаждении крахмального клейстера амилоза вместе с амилопектином образует студни высокой упругости и вяз­кости. В кипящей воде амилопектин образует вязкий клейстер, тог­да как амилоза не обладает способностью давать вязкие растворы.

Клейстеризованные полностью горячей водой охлажденные студни крахмала имеют аморфную структуру и могут содержать до 25% воды. Клейстеризованные крахмальные зерна быстрее, чем неклейстеризованные, гидролизуются аминолитическими фермен­тами. При этом образуются декстрины и сахара.

В студнях крахмала при хранении протекают процессы ретро - градации (рекристаллизации) амилозы, уплотнения, упрочнения структуры амилопектина с освобождением части захваченной воды. Происходит неравномерная усадка студней в объеме, которая со­провождается образованием трещин, крошливостью, уменьшени­ем способности намокать и набухать в холодной воде. Это являет­ся одной из причин ограниченного введения крахмала в рецепту­ры изделий.

При гидратации холодной водой зерна крахмала адсорбируют не более 30... 40% воды, т. е. одна часть крахмала может удержать 0,3 ...0,4 части воды. При нагревании суспензии крахмала молеку­лы воды, проникая в зерна клейстеризующегося крахмала, увели­чивают их в объеме.

Набухание крахмала, подобно набуханию белков, протекает в две стадии. На первой стадии происходит адсорбация молекул воды на поверхности частичек муки за счет активности гидрофильных групп коллоидов. На второй стадии набухание носит осмотичес­кий характер.

Способность крахмальных зерен муки к поглощению влаги за­висит от многих факторов. Одним из них является частичное дис­пергирование крахмальных зерен при помоле зерна на муку. Ко­личество поврежденных крахмальных зерен повышает гидрофиль - ность крахмала и интенсивность его гидролиза амилолитическими ферментами. За счет повреждения крахмальных зерен возрастает в од опогл отите ль ная способность муки.

Молекулы крахмала являются реакционноспособными соеди­нениями и активно взаимодействуют с ионами металлов, кислота­ми, окислителями, поверхностно-активными веществами. Так, хло­рид натрия (пищевая соль) повышает температуру клейстеризации крахмала, влияет на конечную вязкость.

Увеличение жесткости воды также повышает температуру клей­стеризации крахмала. Сорбция крахмалом ионов кальция и маг­ния снижает вязкость клейстера и прочность крахмального студ­ня. Замена этих ионов на ион натрия увеличивает механические характеристики студня.

С увеличением концентрации студней повышается их упругость, вязкость, снижается эластичность, обнаруживается хрупкость. ПАВ уменьшают вязкость и прочность студней, задерживают процесс упрочнения при старении. Малые добавки сахара повышают, боль­шие - снижают растворимость крахмала.

Таким образом, при замесе теста протекают коллоидные процес­сы взаимодействия белковых веществ и крахмала, муки с водой и об­разование структуры из набухших нитей клейковины и зерен увлаж­ненного крахмала.

В кондитерском тесте примерно равное количество влаги свя­зывается белками и крахмалом.

Коллоидные процессы продолжаются при выпечке тестовых за­готовок и приводят к получению выпеченных полуфабрикатов, име­ющих структуру, образованную денатурированными белками и обез­воженным крахмалом в присутствии других пищевых веществ.

Протеин 30-35% Поставки мясокостной муки по Украине и на Экспорт Упаковка: мешок полипропиленовый 30кг, цена 2300грн/тонна (200дол/тонна) Состав: кости, мясо, колбаса говядины и свинины (нет добавления падали) Влажность - 5-8% …

Стандартизация, сертификация и метрология играют важную роль в организации производства мучных кондитерских изделий высокого качества и дальнейшей реализации готовой продукции. Стандартизация является деятельностью, направленной на раз­работку и установление требований, норм …

Мучные кондитерские изделия отличаются большим многооб­разием, несмотря на то, что используется одно и то же основное сырье - пшеничная мука (в редких случаях ржаная, овсяная, куку­рузная) и сахар-песок. Это связано …

msd.com.ua

Процессы, происходящие при выпечке изделий из теста

В тестовой заготовке при выпечке под воздействием тепла и влаги протекает ряд процессов, вызывающих глубокие изменения в выпекаемой тестовой заготовке и приводящих к превращению теста в готовое выпеченное изделие. Особенно интересно понимание этих процессов будет тем кулинарам-любителям, кто осваивает выпечку дрожжевого хлеба в домашних условиях.

Рассмотрим подробно эти процессы.

Выделяют три периода выпечки мучных изделий.

Первый период начинается с момента помещения тестовой заготовки в духовой шкаф. В этот период выпечки протекает интенсивный внешний тепло- и массообмен, в результате которого осуществляется прогрев тестовой заготовки. Конденсация пара на поверхности заготовки из теста и высокая температура приводят к клейстеризации крахмала. Тонкая пленка клейстеризованного крахмала, содержащая декстрины, заполняет поры и выравнивает шероховатости на поверхности, создавая гладкую, эластичную, глянцевую поверхность тестовой заготовки.

В начале второго периода выпечки начинается испарение образовавшегося конденсата с поверхности заготовки. Во втором периоде выпечки начинается углубление зоны испарения, сопровождающееся повышением температуры внешних и внутренних слоев тестовой заготовки. Происходит углубление зоны испарения и образование частично обезвоженного поверхностного слоя. Постепенно влажность этого слоя снижается, а температура повышается до 100 и более градусов. При температуре 105-115оС начинает образовываться корочка. Увеличение объема и высоты заготовки из теста прекращается и форма будущего изделия окончательно стабилизируется.

Третий период выпечки наступает с момента образования корочки, т.е. когда температура поверхности достигает 105-115°С. Образование корки и структуры мякиша препятствует дальнейшему увеличению объема изделия. Происходит углубление зоны испарения, расположенной на границе подкоркового слоя и мякиша. С образованием корки скорость испарения снижается, достигая постоянной величины. Прогрев внутренних слоев продолжается и при достижении температуры центральных слоев 97-98°С, мякиш считается полностью пропеченным и процесс выпечки на этом закачивается.

Коагуляция белков клейковины под воздействием высоких температур обусловливает фиксирование пористой структуры теста. Стенки пор мякиша представляют собой массу коагулированного белка клейковины, в которую вкраплены частично клейстеризованные зерна крахмала. При температуре около 69оС начинается переход теста в состояние мякиша. Завершается процесс формирования мякиша при температуре 92-98оС.

Если вам понравилась статья, вы можете поделиться ею с друзьями, используя кнопки социальных сетей.

Подписывайтесь, чтобы не пропустить все самое вкусное!

cuisinette.ru

образования мякиша, увеличение объема, микробиологические процессы

Образование мякиша. Основную роль в образовании мякиша хлеба играют коллоидные процессы, протекающие при прогревании тестовой заготовки и связанные главным образом с изменением состояния крахмала и белковых веществ. Эти изменения происходят почти одновременно. Крахмальные зерна при температуре 55—60 градусов и выше клейстеризуются, т. е. переходят из кристаллического состояния в аморфное. В зернах крахмала образуются трещины, в которые проникает влага, отчего они значительно увеличиваются в объеме. При клейстеризации крахмал поглощает как свободную влагу теста, так и влагу, выделенную белками. Поэтому свободной влаги в тесте уже не остается и мякиш хлеба становится сухим и нелипким на ощупь.


Клейстеризация крахмала из-за недостатка влаги идет медленно и заканчивается только при нагревании центрального слоя теста-хлеба до температуры 96—98° С.

При выпечке ржаного хлеба клейстеризация крахмала начинается при более низкой температуре. Однако протекание ферментативного и кислотного гидролиза некоторого количества крахмала увеличивает содержание декстринов и Сахаров в тесте-хлебе и придает липкость и заминаемость мякишу ржаного хлеба.

Изменение состояния белковых веществ начинается при прогреве тестовой заготовки до температуры 50—75° С и заканчивается при температуре около 90 градусов. Белковые вещества в процессе выпечки подвергаются тепловой денатурации. При этом они уплотняются и выделяют влагу, поглощенную ими при образовании теста. Денатурированные белки фиксируют (закрепляют) пористую структуру мякиша и форму изделия. В изделии образуется белковый каркас, в который вкраплены зерна набухшего крахмала. После тепловой денатурации белков в наружных слоях изделия прекращается прирост объема заготовки.

Увеличение объема изделий. Объем выпеченного изделия на 10—30% больше объема тестовой заготовки перед посадкой ее в печь.

Увеличение объема происходит главным образом в первые минуты выпечки в результате спиртового брожения и образования этилового спирта и диоксида углерода, перехода спирта в парообразное состояние при температуре 79° С, а также теплового расширения паров спирта и газов в тестовой заготовке. Увеличение объема тестовой заготовки улучшает внешний вид, пористость и усвояемость изделия.

Степень увеличения объема выпекаемого хлеба зависит от состояния теста, способа посадки заготовок на под печи, режима выпечки и других факторов. Достаточно высокая температура пода в первой зоне печи (около 200° С) вызывает интенсивное образование ларов и газов в нижних слоях теста. Пары, устремляясь вверх, увеличивают объем заготовки.

Корка в процессе выпечки очень быстро теряет способность к растяжению, поэтому именно корка является препятствием для дальнейшего увеличения объема заготовки. Хорошее увлажнение в первой зоне задерживает образование твердой корки и способствует приросту объема хлеба. Посадка тестовых заготовок на под печи с перевертыванием уплотняет тесто, удаляет из него часть газа и несколько снижает объем изделия.

Микробиологические процессы, протекающие при выпечке. Жизнедеятельность бродильной микрофлоры теста (дрожжевых клеток и кислотообразующих бактерий) изменяется по мере прогревания куска теста-хлеба в процессе выпечки.

Дрожжевые клетки при прогревании теста примерно до 35" С ускоряют процесс спиртового брожения до максимума. Примерно до 40° С жизнедеятельность дрожжей в выпекаемой тестовой заготовке еще очень интенсивна. При прогревании свыше 45° С спиртовое брожение, вызываемое дрожжами, резко снижается, а при температуре теста около 50° С дрожжи начинают погибать.

Жизнедеятельность кислотообразующей микрофлоры в зависимости от температурного оптимума (около 35° С для нетермофильных бактерий и 48—54 градусов для термофильных) по мере прогревания тестовой заготовки сначала форсируется, после достижения температуры выше оптимальной для их жизнедеятельности замедляется, а затем совсем прекращается. При прогревании теста до 60° С кислотообразующая микрофлора теста почти полностью отмирает.



ПОХОЖИЕ СТАТЬИ

  • Эффект добавления сливочного масла и яиц в тесто
  • Хлебопекарные печи: ФТЛ-2, ФТЛ-2-66, Ф7-ХПХ, ХПА-40 и др
  • Хлебопекарные печи: Ф7-ХПЭ, РЗ-ХПИ, РЗ-ХПГ, РЗ-ХПЕ, Ш2-ХПА, Ш2-ХПА-16, Ш2-ХПА-25
  • Факторы, влияющие на выход: технологические потери
  • Факторы, влияющие на выход: влажность муки и теста, количество сырья и техн. затраты
  • Терминология хлебопека

На главную    Просмотрено: 12,111 раз

www.russbread.ru

НПО "Альтернатива" - 4.17. Микробиологические и биохимические процессы, происходящие при выпечке хлеба

4.17. Микробиологические и биохимические процессы, происходящие при выпечке хлеба

Микробиологические процессы в выпекаемом тесте, вызываемые жизнедеятельно­стью дрожжевых грибков и кислотообразующих бактерий, в первые минуты выпечки форсируются, а потом с отмиранием микрофлоры затухают. Процесс спиртового бро­жения достигает максимума при прогревании соответствующего слоя теста до 35°С; с повышением температуры до 45“С газообразование резко снижается, а при 50°С “фактически прекращается.

Молочнокислое брожение, вызываемое различными видами молочнокислых бак­терий. вначале также интенсифицируется, а затем снижается; сначала подавляется жизнедеятельность нетермофильных бактерий, а затем (при температуре 70°С) отмирают и термофильные молочнокислые бактерии. Работами М. И. Ратнер и 3. И. Фадуниной установлено, что часть дрожжевых клеток и кислотообразующих бактерий з ослабленном состоянии сохраняется в центре мякиша готового хлеба. В результате жизнедеятельности бродильной микрофлоры в первые минуты выпечки содержание спирта, углекислого газа и кислот в тесте несколько повышается, что способствует увеличению объема хлеба и улучшению его вкусовых свойств. Активность ферментов ж каждом слое прогреваемого теста сначала возрастает до максимума, а затем снижа­ется до нуля вследствие тепловой денатурации ферментов. Быстрее всего ферменты инактивируются в поверхностных слоях теста, в центре куска ферментативные про­цессы протекают почти до конца выпечки. Коллоиды теста оказывают на ферменты защитное влияние.

Во время выпечки в тесте-хлебе происходит ферментативный, а отчасти и кислотный гидролиз крахмала. В процессе брожения и расстойки теста крахмал гидролизует­ся слабо, клейстеризация крахмала при прогревании теста значительно повышает его атакуемость ферментами, активность же амилолитических ферментов в определенном интервале температур резко возрастает, это приводит к интенсификации амилолиза во время выпечки. В пшеничном тесте, имеющем незначительную кислотность, ак­тивность обеих амилаз сохраняется сравнительно долго. При этом температурный оптимум (в-амилазы находится в пределах 62...64°С, а а-амилазы — 74...75°С. Тем­пература инактивации амилаз соответственно равна 82...84 и 97...98°С. Как видно, в узком интервале температур для каждого слоя теста-хлеба создается положение, когда (в-амилаза инактивирована, а а-амилаза еще активна. Если в пшеничном тесте содержится в значительном количестве а-амилаза, то это может вызвать образование большого количества декстринов, что ухудшает физические свойства и влагоемкость мякиша. Повышая кислотность пшеничного теста, снижают тем самым температуру инактивации а-амилазы и сокращают процесс ферментативного гидролиза крахмала. Кислотный гидролиз крахмала в пшеничном тесте практического значения не имеет. При длительной выпечке ферменты инактивируются при более низкой температуре, чем во время короткой выпечки.

В ржаном тесте, имеющем высокую кислотность, инактивация амилолитических ферментов при прочих равных условиях наступает гораздо быстрее. В тесте из ржаной обойной муки с кислотностью 12 град (в-амилаза полностью инактивируется при тем­пературе 60°С, а а-амилаза — при 71С. Кислотный гидролиз крахмала в ржаном тесте более интенсивный. Кроме того, при выпечке частично гидролизуются и слизи ржа­ного теста, поэтому прирост водорастворимых веществ в ржаном хлебе значительновыше, чем в пшеничных изделиях. Протеолитические ферменты инактивируются во время выпечки при температуре 80...85°С. Протеолиз белка в первые минуты выпечки, пока на тестовой заготовке не образовалась твердая корочка, может вызвать расплыва­ние тестовой заготовки; в целом протеолиз, происходящий при выпечке, не оказывает существенного влияния на качество хлеба, так как форма хлеба закрепляется срав­нительно быстро, а физические свойства мякиша зависят прежде всего от состояния крахмала.

Большое пищевое и потребительское значение имеет образование ароматических и вкусовых веществ в тесте-хлебе в процессе выпечки. В комплекс ароматических и вкусовых веществ хлеба входит около 70 различных соединений. Большая часть их относится к карбонильным соединениям (альдегиды и кетоны), значительное место принадлежит сложным эфирам, спиртам и органическим кислотам, образующим­ся при бродильных процессах. Альдегиды и кетоны (фурфурол, оксиметилфурфурол, диацетил и др.), обусловливающие в основном аромат хлеба, появляются при окислительно-восстановительном взаимодействии между продуктами протеолиза белка и редуцирующими сахарами (реакция меланоидинообразования), наряду с ни­ми образуются также темноокрашенные вещества — меланоидины.

Реакция образования меланоидинов и ароматических веществ протекает отчасти в мякише хлеба, а в основном — в корке, так как ее температура выше, чем темпе­ратура мякиша. Ароматические вещества из корки частично диффундируют в мякиш хлеба, а остальные улетучиваются в окружающую среду.

В хлебе с плотной и гладкой коркой ароматические вещества сохраняются более продолжительное время, корка служит для них своего рода упаковкой. Таким обра­зом, окраска корки и образование ароматических веществ в хлебе — явления взаи­мосвязанные. В хлебе с бледноокрашенной коркой содержится меньше карбонильных соединений, являющихся ароматизаторами хлеба.

Интенсивность окраски корки зависит от содержания в тесте аминокислот и ре­дуцирующих сахаров, а также от температуры в пекарной камере, плотности посадки тестовых заготовок на поду и длительности выпечки. Считают, что для нормальной окраски корки в пшеничном тесте должно содержаться около 2...3% несброженных сахаров (к массе муки в хлебе). В ржаном хлебе ароматических веществ образует­ся больше, чем в пшеничном, так как в ржаном тесте больше содержится кислот, спиртов, сахаров и водорастворимых продуктов протеолиза белка. Количество аро­матических веществ, образующихся во время выпечки, прямо пропорционально ее продолжительности. В ржаном хлебе, выпекаемом продолжительное время, нака­пливается больше ароматических соединений, что улучшает его качество. Перепе­кать пшеничный хлеб не рекомендуется: мякиш хлеба становится грубым, излишне сухим.

alternativa-sar.ru

Процессы, происходящие при выпечке хлеба - Основные продукты питания - Характеристика продуктов питания - Питание - Medkurs.ru

Процесс брожения протекает на протяжении практически всего времени приготовления теста, начинаясь с момента замеса и до выпечки хлеба. Созреванием теста называется совокупность всех процессов, протекающих в тесте. В созревающем тесте протекают процессы молочнокислого и спиртового брожения. Диоксид углерода, который образуется в ходе спиртового брожения,  разрыхляет тесто, а этиловый спирт оказывает влияние на образование хлебного аромата. Интенсивность брожения определяется качеством дрожжей и их активности, сахара, температуры, и кислотности среды.

Молочнокислое брожение осуществляется под воздействием молочнокислых бактерий, попадающих в тесто из воздуха и с мукой. Эти бактерии подразделяют на так называемые типичные, которые сбраживают молоко, в ходе чего образуется молочная кислота,  и нетипичные, которые приводят к выработке дополнительно уксусной кислоты, этилового спирта, диоксида углерода и других химических соединений. В случае пшеничного теста можно говорить о преобладании  спиртового брожения, а в случае ржаного – молочнокислого.

Одновременно с вышеуказанными процессами происходит гидролиз крахмала, мальтозы и  сахарозы. Пентозы также подвергаются частичному гидролизу. Совместно с белками они подвергаются протеолизу. В случае “сильной” муки протеолиз является желательным явлением, потому что он определяет формирование корки хлеба, его аромата и вкуса. В случае же теста из слабой муки протеолиз становится нежелательным процессом, он приводит к получению расплывчатого хлеба с недостаточным  объемом. Оптимальная температура брожения составляет от 26 до 32 °С. В целях усиления процесса созревания теста применяют такие меры как  повторный замес, повышение температуры опары и теста, использование пищевых добавок (бромата калия), пищевых поверхностных активных веществ а также различных ферментных препаратов.

После всего вышеизложенного тесто разделяют на куски для получения определенной массы и формы. Выпечку хлеба производят в формах при температуре камеры – 220-280 °С в течение  от 8-12 минут до 1 часа (для изделий массой 500-1000г). Режим выпечки определяется очень многими факторами.

Сложные процессы, происходящие в ходе выпечки в тесте, по мере его превращения в хлеб, происходят следующим образом: сначала усиливается брожение  (при температуре 35 °С), которое прекращается при достижении температуры 50-60 °С. Начинается интенсивное образование газов, которое в конечном итоге приводит к увеличению объема. В условиях повышения температуры белки частично теряют воду, а при температуре 70 °С и выше происходит частичная денатурация белков с их уплотнением. Крахмал гидролизуется,  частично поглощая при этом воду.
 
Также  во время выпечки происходят интенсивные процессы, формирующие вкус и запах хлеба. Ведущую роль в этих процессах играют альдегиды, такие как изовалериановый спирт, фурфурол и  оксиметил фурфурол). Но решающая реакция в образовании аромата и вкуса хлеба все же  принадлежит меланоидинообразованию.

Выпеченный хлеб постепенно утрачивает 2-4% влаги, в результате старения клейстеризованного крахмала происходит процесс черствения хлеба. В целях замедления этого процесса используются различные добавки, такие как сыворотка, молоко, жир, а также упаковка хлеба в различные материалы.

Из пшеничной муки по безопарному способу готовятся сухари, для чего хлеб немедленно нарезается на куски с последующей сушкой.

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

Используемые материалы:
Шилов В.Н., Мицьо В.П. «Здоровое питание»

Далее по теме:


www.medkurs.ru

Процессы, протекающие в хлебе при выпечке

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

Прогревание теста-хлеба при выпечке. Хлебные изделия выпекают в пекарной камере хлебопекарных печей при температуре паровоздушной среды 200-280° С. Для выпечки 1 кг хлеба требуется около 300—550 кДж. Эта теплота расходуется на прогревание тестовой заготовки до температуры около 180° С на поверхности корки и около 96—97° С в центре мякиша и на испарение влаги из нее. Теплота передается тестовой заготовке излучением от раскаленных стенок и сводов пекарной камеры (80—85%), теплопроводностью от горячего пода и от движущихся потоков паровоздушной смеси в пекарной камере (15—20%).


Тестовые заготовки прогреваются постепенно, начиная с поверхности, поэтому все процессы, характерные для выпечки хлеба, происходят не одновременно во всей его массе, а послойно, сначала в наружных, а потом во внутренних слоях. При прогревании слоя до температуры выше 100° С он превращается в корку. Температура слоя на границе между коркой и мякишем всегда равна 100° С и именно в этом слое происходит испарение влаги. Если слой перегревается до температуры выше 100° С, то он превращается в очередной слой, формирующий корку.

Быстрота прогревания тестовой заготовки, а следовательно, и продолжительность выпечки зависят от ряда факторов: температуры среды пекарной камеры, массы и формы тестовых заготовок, влажности среды пекарной камеры.

При повышении температуры в пекарной камере (в известных пределах) ускоряется прогревание заготовок и сокращается продолжительность выпечки.

Тесто высокой влажности и пористости прогревается быстрее, чем плотное тесто с низкой влажностью. Тестовые заготовки значительной толщины и массы при прочих равных условиях прогреваются более длительное время. Формовой хлеб выпекается медленнее, чем подовый. Плотная посадка тестовых заготовок на под печи замедляет выпечку изделий.

Образование корки. Образование твердой хлебной корки происходит в результате обезвоживания наружных слоев тестовой заготовки. Твердая корка прекращает прирост объема теста и хлеба, поэтому корка должна образовываться не сразу, а через 6—8 мин после начала выпечки, когда максимальный объем заготовки будет уже достигнут. В первую зону пекарной камеры подают пар, конденсация которого на поверхности заготовок задерживает обезвоживание верхнего слоя и образование корки. Однако через несколько минут верхний слой, прогреваясь до температуры 100 градусов, начинает быстро терять влагу и при температуре 110—112° С превращается в тонкую корку, которая затем постепенно утолщается.

Влага, образовавшаяся при обезвоживании корки, испаряется в окружающую среду, а часть ее переходит в мякиш, так как влага при нагревании различных материалов всегда переходит от более нагретых участков (корки) к менее нагретым (мякишу). Влажность мякиша в результате перемещения влаги из корки повышается на 1,5— 2,5%. Влажность корки к концу выпечки составляет всего 5—7%, т. е. корка практически обезвоживается.

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

Корка образуется в результате прогрева тестовой заготовки и изменений крахмала и белка при нагревании. В первые минуты выпечки в результате конденсации пара крахмал на поверхности заготовки клейстеризуется, переходя частично в растворимый крахмал и декстрины. Жидкая масса растворимого крахмала и декстринов заполняет поры на поверхности заготовки, сглаживает мелкие неровности и после обезвоживания придает корке блеск и глянец.

Денатурация белковых веществ на поверхности изделия происходит при температуре 70—90° С. Денатурация белков, наряду с обезвоживанием верхнего слоя, способствует образованию плотной неэластичной корки.

Специфическая окраска корки в основном обусловлена образованием в ней темноокрашенных продуктов окислительно-восстановительного взаимодействия несброженных восстанавливающих Сахаров и продуктов протеолиза белков. Эта реакция называется реакцией меланоидинообразования, а конечные продукты этой реакции носят название меланоидинов. Промежуточные и побочные продукты этой реакции (альдегиды, кетоны, эфиры и др.) принимают непосредственное участие в формировании вкуса и аромата хлеба.

Таким образом, окраска корки зависит от содержания восстанавливающих сахаров и продуктов распада белков в тестовой заготовке перед выпечкой, продолжительности выпечки и температуры в пекарной камере. Для нормальной окраски корки в тестовой заготовке (к моменту выпечки) должно быть не менее 2—3% сахаров к массе муки. Вещества, формирующие вкус и аромат хлеба, из корки проникают в мякиш, улучшая вкусовые свойства изделия. Если указанные выше процессы происходят должным образом, то корка выпе­ченного хлеба получается гладкой, блестящей, равномерно окрашенной в светло-коричневый цвет. Содержание корки (в % к массе изделия) составляет 20—40%. Чем меньше масса изделия, чем длительнее процесс выпечки, тем выше процентное содержание корки. Чем выше процентное содержание корки, тем более вкусным и ароматным будет хлеб.



ПОХОЖИЕ СТАТЬИ

  • Эффект добавления сливочного масла и яиц в тесто
  • Хлебопекарные печи: ФТЛ-2, ФТЛ-2-66, Ф7-ХПХ, ХПА-40 и др
  • Хлебопекарные печи: Ф7-ХПЭ, РЗ-ХПИ, РЗ-ХПГ, РЗ-ХПЕ, Ш2-ХПА, Ш2-ХПА-16, Ш2-ХПА-25
  • Факторы, влияющие на выход: технологические потери
  • Факторы, влияющие на выход: влажность муки и теста, количество сырья и техн. затраты
  • Терминология хлебопека

На главную    Просмотрено: 14,363 раз

www.russbread.ru

Leave a comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *