Файл: Зверева Л.Ф. Технология и технохимический контроль хлебопекарного производства учебник.pdf

димому, это обусловлено тем, что тесто не прилипает к стенкам форм, оно при брожении в расстойке и в первый период выпечки более полно расстаивается.

Г л а в а 8. ВЫПЕЧКА ХЛЕБНЫХ

ИЗДЕЛИЙ

Выпечка — чрезвычайно важный заключительный этап в про­ цессе производства хлеба. Готовый хлеб разительно отличается от теста по внешнему виду, по физическим и вкусовым свойст­ вам. Все изменения, совершающиеся в тесте-хлебе при выпечке, обусловлены его интенсивным прогреванием, под действием ко­ торого внутри куска теста одновременно протекают многие кол­ лоидные, биохимические и физические процессы. Прогревание куска теста — сложный теплофизический процесс, при котором происходит комплексное изменение температуры и влажности отдельных слоев теста.

Большой вклад в исследование теплофизических основ выпеч­ ки хлеба внесли советские ученые А. В. Лыков, Л. Я- Ауэрман, А. С. Гинзбург, А. А. Михелев и др.

Прогревание теста-хлеба во время выпечки

Для выпечки одного килограмма хлеба теоретически требуется около 293—544 кДж (70—130 ккал). Это тепло затрачивается на прогревание куска.теста до температуры, обеспечивающей готовность хлеба, на испарение из него влаги и на перегрев по­ лученного пара до температуры паровоздушной смеси в пекар­ ной камере. Большая часть тепла (около 55—60%) расходуется на испарение влаги из тестовой заготовки.

В процессе выпечки-тепло передается тесту-хлебу главным образом (на 80—85%) излучением или радиацией от раскален­ ных теплопередающих поверхностей и от нагретой паровоздуш­ ной среды, заполняющей камеру. Значительная доля тепла вос­ принимается тестовой заготовкой за счет конденсации на по­ верхности ее водяных паров, находящихся в пекарной камере. Некоторая часть тепла передается тесту теплопроводностью от горячего пода и конвекцией при помощи перемещающихся токов паровоздушной смеси, заполняющей пекарную камеру.

Быстрота прогревания теста-хлеба во время выпечки зависит от многих факторов. К ним относятся температура и влажность паровоздушной среды пекарной камеры, температура и распо­ ложение теплоотдающих поверхностей, масса и форма тестовой заготовки, влажность ее и пористость, плотность посадки кусков

178

теста на поду. Чем выше температура в пекарной камере, тем скорее прогревается заготовка, однако интенсификация прогре­ ва за счет повышения температуры в пекарной камере возможна лишь в первой половине выпечки. При высокой влажности сре­ ды в пекарной камере увеличивается конденсация паров на по­ верхности теста и, следовательно, ускоряется его прогревание за счет большей доли теплоты конденсации. Тестовые заготовки с большей массой и толщиной при прочих равных условиях про­ греваются сравнительно медленно. Тесто с высокой влажностью и пористостью прогревается более интенсивно. Плотная посадка тестовых заготовок на поду замедляет их прогревание.

Вследствие того что тепло передается выпекаемому тесту в основном радиацией и отчасти конвекцией, способ выпечки хлеба в существующих печах часто называют радиационно-кон­ вективным. При таком способе выпечки заготовка теста прогре­ вается постепенно, начиная с ее поверхности.

В последние годы исследуются принципиально новые спосо­ бы выпечки хлеба, при которых вся масса теста прогревается одновременно и равномерно. Такое прогревание теста происхо­ дит при электроконтактном способе выпечки и выпечке при по­ мощи токов высокой частоты. В первом случае через массу теста пропускается обычный переменный ток промышленной частоты. При прохождении тока в тесте выделяется тепло, количество ко­ торого прямо пропорционально силе тока, сопротивлению теста и времени прохождения тока через тестовую заготовку. Сущ­ ность прогревания теста-хлеба токами высокой частоты состоит в том, что ток, проходя через заготовку, вызывает энергичное трение и колебание молекул; при этом выделяется тепло.

Подобные способы прогревания теста ускоряют его выпечку в несколько раз, однако они пока не имеют промышленного зна­ чения по ряду технологических, экономических и технических причин. Хлеб, выпеченный контактным способом или при помо­ щи токов высокой частоты, не имеет корок, вкусовые и арома­ тические свойства его снижаются. Выпечка хлеба токами высо­ кой частоты и электроконтактным способом пока' дорога.

Для интенсификации прогревания теста во время выпечки значительное применение могут найти инфракрасные лучи — длинноволновые тепловые лучи, лежащие за красной видимой частью спектра. Инфракрасные лучи в отличие от других лучей способны проникать в глубь материала на 3—9 мм; это. свойство лучей предотвращает подгорание поверхности изделия и в то же время способствует быстрому прогреванию теста. Продолжи­ тельность выпечки хлеба с применением инфракрасных излуча­ телей сокращается на 25—30%. Печи с инфракрасными излуча­ телями (беспламенные газовые горелки с керамическими насад­ ками или электрические лампы мощностью 500 Вт с внутренней зеркальной поверхностью) начинают применять для выпечки хлебных и мучных кондитерских изделий.

При обычном способе прогревания теста-хлеба в существую­ щих печах температура и влажность отдельных слоев его изме­ няется неодинаково (рис. 37). Изменение температуры и влаж­ ности теста-хлеба при выпечке характеризуется состоянием трех

го с ней подкоркового слоя не превышает 100° С. Скорость об­ разования корки зависит от исходной влажности верхнего слоя теста, а также от температуры и влажности паровоздушной сре­ ды пекарной камеры. Чем выше влажность паровоздушной среды и чем ниже ее температура, тем позже образуется на изделии твердая корка.

При обезвоживании корки влага, содержащаяся в ней, ча­ стично испаряется в окружающую среду, а частично перемеща­ ется внутрь куска теста вследствие различия в температуре (температурного градиента) корки и мякиша. Для перемещения влаги в любом влажном нагреваемом материале существуют два стимула: разность температур на различных участках объ­ екта и разность в концентрации влаги. Влага перемещается от более нагретых участков материала к более холодным (тепловое перемещение) и от более влажных — к более сухим (концентра­ ционное перемещение влаги). Под коркой образуется зона испа­ рения, постепенно углубляющаяся в мякиш по мере утолщения

180

корки. Температура в зоне испарения, достигнув 100° С, более не изменяется. Часть водяных паров из зоны испарения проходит через корку и испаряется, однако вследствие значительного со­ противления плотной корки прохождению пара часть паров переходит в центральные слои мякиша и в нем конденсируется. Влажность всего мякиша горячего хлеба за счет теплового пере­ мещения влаги повышается по сравнению с влажностью теста

на 1,5—2,5%-

Влажность центральных слоев мякиша нарастает сравнитель­ но медленно и достигает меньшего значения, чем влажность промежуточных слоев. Температура в центре мякиша повыша­ ется к концу выпечки до 94—97° С. Такая температура, как пра­ вило, соответствует окончанию процессов, превращающих тесто в готовый хлеб, поэтому температура в центре мякиша является наиболее объективным показателем готовности хлеба.

Микробиологические и биохимические процессы, происходящие при выпечке хлеба

Микробиологические процессы в выпекаемом тесте, вызывае­ мые жизнедеятельностью дрожжевых грибов и кислотообразу­ ющих бактерий, в первые минуты выпечки форсируются, а по­ том с отмиранием микрофлоры затухают. Процесс спиртового брожения достигает максимума при прогревании соответствую­ щего слоя теста до 35° С; с повышением температуры до 45° С газообразование резко снижается, а при 50° С практически прек­ ращается.

Молочнокислое брожение, вызываемое различными видами молочнокислых бактерий, вначале также интенсифицируется, а затем снижается. Сначала подавляется жизнедеятельность не­ термофильных бактерий, а затем (при температуре 75° С) отми­ рают и термофильные молочнокислые бактерии. Работами М. И. Ратнер и 3. И. Фалуниной установлено, что часть дрож-' жевых клеток и кислотообразующих бактерий в ослабленном состоянии сохраняется в центре мякиша готового хлеба. В ре­ зультате 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 в каждом слое прогреваемого теста сначала возра­ стает до максимума, а затем снижается до нуля вследствие теп­ ловой денатурации ферментов. Быстрее всего ферменты инакти­ вируются в поверхностных слоях теста, в центре куска фермен­ тативные процессы протекают почти до конца выпечки. Коллои­ ды теста оказывают на ферменты защитное влияние.

Во время выпечки в тесте-хлебе происходит ферментативный, а отчасти и кислотный гидролиз крахмала. В процессе брожения

181

и расстойки теста крахмал гидролизуется слабо, клейстеризация крахмала при прогревании теста значительно повышает его атакуемость ферментами. Активность же амилолитических фер­ ментов в определенном интервале температур резко возрастает, что приводит к интенсификации амилолиза во время выпечки (рис. 38). В пшеничном тесте, имеющем незначительную кислот­ ность, активность обеих амилаз сохраняется сравнительно дол­

мала. Кислотный гидролиз крахмала в пшеничном тесте практи­ ческого значения не имеет. При длительной выпечке ферменты инактивируются при более низкой температуре, чем во время короткой выпечки.

В ржаном тесте, имеющем высокую кислотность, инактива­ ция амилолитических ферментов при прочих равных условиях

температуре 60° С, а а-амилаза — при 71° С. Кислотный гидролиз крахмала в ржаном тесте более интенсивный. Кроме того, при выпечке частично гидролизуются и слизи ржаного теста, поэто­ му прирост водорастворимых углеводов в ржаном хлебе значи­ тельно выше, чем в пшеничных изделиях. Протеолитические ферменты инактивируются во время выпечки при температуре

85—90° С.

Тепловая денатурация значительно повышает атакуемость белков протеолитическими ферментами; однако содержание во­ дорастворимых белков при выпечке снижается на 50—70%. что

объясняется расходом продуктов протеолиза на меланоидинообразование.

182