Тема 6; Специальные добавки – улучшители качества хлеба

Тема 6; Специальные добавки – улучшители качества хлеба

 

Уже в течение нескольких десятилетий в хлебопекарной промышленности, особенно за рубежом, практикуется внесение в тесто ряда специальных добавок с целью улучшения качества хлеба: его объема, формы, структуры и свойств мякиша, вкуса и аромата. Эти добавки-улучшители по природе их действия можно с известной условностью разделить на улучшители окислительного действия, восстановительного действия, ферментные препараты, ПАВ, другие улучшители в том числе и комбинированные по составу и природе действия.

 

1. Улучшители окислительного действия и их применение

К улучшителям качества хлеба окислительного действия относятся: кислород, пероксид водорода, бромат калия, йодат калия, персульфат аммония; аскорбиновая кислота (окислительным действием обладает ее дегидроформа),диоксид хлора, пероксид ацетона, азодикарбонамид, пероксид кальция, пермолочная кислота и пербораты. Из этого перечня улучшителей окислительного действия наиболее широкое практическое применение в хлебопечении нашей страны находят бромат калия, йодат калия и аскорбиновая кислота. Применяются также и пероксид ацетона и азодикарбонамид.

 

Кислород

Кислород воздуха независимо от нашего желания участвует в качестве окислителя в процессах созревания муки, в процессе замеса, образования и созревания теста. В ряде случаев предусматриваются мероприятия, которые могут увеличить окислительную роль кислорода воздуха в этих процессах. Так, например, внутризаводское пневматическое перемещение муки на мельницах и хлебозаводах способствует ускорению созревания свежесмолотой муки и в некоторой степени ее посветлению. Применение при этом подогретого воздуха повышает этот эффект.

Кислород воздуха, механически вовлекаемого в виде микропузырьков в массу теста при замесе, также участвует в происходящих в нем окислительных процессах. Чем длительнее и интенсивнее механическая обработка теста при его замесе, тем больше в нем пузырьков воздуха и тем они мельче. Поэтому соответственно больше и окислительный эффект воздуха, захваченного тестом.

 

Пероксид водорода

Пероксид водорода (Н₂О₂) также является активным окислителем. Возможность использования пероксида водорода для улучшения качества пшеничного хлеба использовалась в ряде работ.

Предлагается даже способ приготовления пшеничного теста с использованием пероксида водорода в качестве не только улучшителя структурно-механических свойств теста, но и единственного разрыхляющего тесто кислородом агента. Однако практического производственного применения пероксид водорода в хлебопечении не нашел.

1.3 Бромат калия и йодат калия (KbrO ₃; KJO ₃)

 В ряде стран практиковалось еще с 30-х годов добавление бромата калия в муку на мельницах. При этом улучшитель в сухом порошкообразном состоянии соответствующим дозатором вносится в поток готовой муки и равномерно в ней распределяется. Однако в большинстве случаев и бромат, и йодат калия вносится в тесто при его приготовлении в виде водного раствора. Дозировки этих улучшителей связаны с сортом (выходом) пшеничной муки, ее хлебопекарными свойствами (в первую очередь с силой муки) и интенсивностью механических воздействий на тесто.

При порционном приготовлении пшеничного теста обычным опарным или безопарным способом бромат калия добавляется в количестве от 0,001 до 0,004%, а йодат калия в количестве от 0,0004 до 0,0008% к массе муки в тесте. Несмотря на столь незначительные размеры добавок этих улучшителей, они при оптимальной дозировке дают резкое увеличение объема хлеба (на 10-40%), повышение пористости и улучшение структуры и свойств мякиша. Мякиш становится более светлым, а корка более румяной. Расплывчатость подовых изделий значительно снижается. Значительно увеличивается дозировка бромата и йодата калия и других улучшителей окислительного действия при применении непрерывно-поточных методов приготовления теста. В этом случае окислители играют роль не только улучшителя структурно-механических свойств теста, но и ускорителя процесса его созревания. При этих способах приготовления теста оптимальная дозировка бромата и йодата калия примерно в 4-5 раз больше указанных выше дозировок.

Многолетнее применение этих повышенных добавок улучшителей окислительного действия не подтвердило опасений в возможности вредного воздействия их на здоровье человека.

Применяя бромат калия при обычных способах приготовления теста вызывают необходимость довольно существенного (на 10-40%) удлинения процесса окончательной расстойки. Без этого не будет достигнут максимальный эффект улучшения качества хлеба.

Можно еще отметить, что улучшающий качество хлеба эффект добавки бромата калия выше у сортов хлеба, в рецептуру которых входит жир и сахар. Максимальный эффект достигается, когда добавка бромата калия совмещается с внесением жира в тесто в виде эмульсии, приготовленной с применением фосфатидного концентрата или другого неионогенного поверхностно-активного вещества.

Бромат калия является относительно медленно действующим (окислителем (что связано с тем, его окислительное действие ускоряется по мере повышения кислотности теста), а йодат калия – относительно быстро действующим окислителем. В связи с этим в качестве улучшителя окислительного действия часто применяют смесь бромата и йодата калия в соотношении 4:1.

Персульфат аммония

Применение добавок персульфатов в качестве улучшителей, вносимых в муку или тесто, было запатентовано еще в 1911 г.

В 20-30 годы в хлебопечении европейских стран находил известное применение в качестве улучшителя персульфат аммония – (NH₄)₂S₂O₈. Этот улучшитель добавляется в тесто обычно в количестве от 0,01 до 0,02% к массе муки. В отличие от бромата и йодата калия персульфат аммония сочетает в себе окислительное действие, улучшающее структурно-механические свойства теста, со способностью несколько стимулировать газообразование в тесте. Последнее связано с тем, что это соединение, как аммонийная соль, является дополнительным источником азотистого питания для дрожжевых клеток, повышающим их бродильную активность в тесте. Добавки персульфата аммония также вызывают увеличение объема хлеба и разрыхленности его мякиша и снижение расплываемости подовых изделий.

 

Аскорбиновая кислота

Аскорбиновая кислота является добавкой в хлеб или другие пищевые продукты, безукоризненной с точки зрения физиологии и гигиены питания.

Аскорбиновая кислота либо вносится в сухом виде в муку на мельницах, либо добавляется при приготовлении теста на хлебозаводах.

Оптимальные дозировки аскорбиновой кислоты, так же как и бромата калия, зависят от сорта (выхода) пшеничной муки, ее силы, способа приготовления теста и интенсивности механической обработки теста, особенно на стадии его замеса и образования.

При обычных способах порционного приготовления теста оптимальные дозировки аскорбиновой кислоты находятся в пределах от 0,001-0,003% для муки в/с и I сорта и до 0,003-0,005% для муки II сорта.

При непрерывно-поточном приготовлении теста с интенсивной механической его обработкой при замесе и образовании оптимум дозировки аскорбиновой кислоты резко увеличивается. Это особенно необходимо, если тесто сразу же после замеса поступает на разделку.

 

Пероксид ацетона

Установлено, что пероксид ацетона является активным окислителем. Добавки пероксида ацетона, обычно лежащие в пределах 0,002-0,004% к массе муки, вызывают и отбеливание муки (в результате действия на красящие пигменты муки) и ускорение ее созревания после помола, улучшение структурно-механических свойств теста и ускорение процесса его созревания.

От добавки пероксида ацетона увеличивается объем хлеба, улучшается разрыхленность и структура мякиша хлеба, становящегося более светлым, и повышается формоустойчивость подовых изделий.

Номенклатура микробных ФП

Выпускаемые промышленностью ФП имеют наименования, сочетающие в себе сокращенное название основного в данном препарате фермента и сокращенное видовое название микроорганизма – продуцента. Так, например, препарат, в котором основным ферментом является амилаза, полученная культивированием Asp.oryzae, именуемое амилоризином. Если продуцентом такого препарата была культура Bac.subtilis, то такой ФП называется амилосубтилином.

После наименования микробного ФП а его обозначении фигурируют гибкие индексы, как: П3х, П10х, П15х, П20х или Г3х, Г10х, Г15х, Г20х. Первые буквы в этих индексах характеризуют способы выращивания микроорганизма – продуцента: П обозначает поверхностное выращивание на твердых питательных средах, а Г – глубинное выращивание в жидких средах. Обозначения 3х, 10х, 15х, 20х отражают нарастающую степень очистки и концентрации ФП.

Комплексность микробных ФП

В культурах грибов плесневых и в культурах бактериальных содержатся многие ферменты: амилолитические (α и β-амилазы, глюкоамилазы и др.); протеолитические (протеиназы, протеазы); пектолитические; целлюлолитические и др. Моноферментных кульутур м/о в природе нет. Получение моноферментных препаратов из микробных культур методически возможно и осуществимо, но столь сложно и дорого, что применяется только для исследовательских целей. В микробных ФП промышленного назначения с учетом характера и специфики их действия добиваются преобладания активности наиболее нужного одного фермента. В случае необходимости наличия в препарате не только основного, преобладающего, фермента, но и других устанавливается и количественное соотношение численных значений их активности.

При характеристике отдельных видов ферментативной активности ферментных препаратов приняты методики, предусматривающие выражение активности в единицах на 1 г препарата (ед./г ФП). В микробных ФП определяется целый ряд видов ферментативной активности, имеющих приводимые сокращенные обозначения: АС – амилолитическая активность (способность); ПС – протеолитическая активность; ПкС – пектолитическая активность; ОС – осахаривающая способность и т.д.

Нормативы ферментной активности основного преобладающего фермента микробного ФП приводятся в стандарте или ТУ на данный препарат.

Так, например, для применения в хлебопечении производится из поверхностной культуры Asp.oryzae 740-А₂ ферментный препарат амилоризин П10х. ГОСТ 18919-73 на этот ФП предусматривает, что его АС должна быть не менее 2000 ед/г и ОС не менее 1000 ед/г.

В хлебопекарной промышленности могут быть ситуации, когда целесообразно применение ФП с повышенной ПС. В этом случае целесообразно применение таких ФП, как протосубтилин Г10х или протосубтилин Г20х, продуцентом которых является глубинная культура Bac.subtilis.

Представляют интерес для применения в хлебопечении и следующие микробные препараты: амилоризин П20х, глюкаваморин П10х и амилосубтилин Г10х и Г15х.

Установлена целесообразность применения в хлебопечении и комплекса ФП. Этот комплекс называется мультиэнзимной композицией (сокращенно МЭКХП).

Для хлебопекарной промышленности предназначается два типа этого улучшителя:

тип 1 – двухкомпонентный МЭК, в состав которого входят амилоризин П10х и амилосубтилин Г10х в соотношении по массе 100:3;

тип 2 – трехкомпонентный, имеющий в составе амилоризин П10х, амилосубтилин Г10х и протосубтилин Г10х в соотношении 100:2:6.

Тип 2 – этот улучшитель предпочтителен при применении пшеничной муки.

 

Тема 6; Специальные добавки – улучшители качества хлеба

 

Уже в течение нескольких десятилетий в хлебопекарной промышленности, особенно за рубежом, практикуется внесение в тесто ряда специальных добавок с целью улучшения качества хлеба: его объема, формы, структуры и свойств мякиша, вкуса и аромата. Эти добавки-улучшители по природе их действия можно с известной условностью разделить на улучшители окислительного действия, восстановительного действия, ферментные препараты, ПАВ, другие улучшители в том числе и комбинированные по составу и природе действия.

 

1. Улучшители окислительного действия и их применение

К улучшителям качества хлеба окислительного действия относятся: кислород, пероксид водорода, бромат калия, йодат калия, персульфат аммония; аскорбиновая кислота (окислительным действием обладает ее дегидроформа),диоксид хлора, пероксид ацетона, азодикарбонамид, пероксид кальция, пермолочная кислота и пербораты. Из этого перечня улучшителей окислительного действия наиболее широкое практическое применение в хлебопечении нашей страны находят бромат калия, йодат калия и аскорбиновая кислота. Применяются также и пероксид ацетона и азодикарбонамид.

 

Кислород

Кислород воздуха независимо от нашего желания участвует в качестве окислителя в процессах созревания муки, в процессе замеса, образования и созревания теста. В ряде случаев предусматриваются мероприятия, которые могут увеличить окислительную роль кислорода воздуха в этих процессах. Так, например, внутризаводское пневматическое перемещение муки на мельницах и хлебозаводах способствует ускорению созревания свежесмолотой муки и в некоторой степени ее посветлению. Применение при этом подогретого воздуха повышает этот эффект.

Кислород воздуха, механически вовлекаемого в виде микропузырьков в массу теста при замесе, также участвует в происходящих в нем окислительных процессах. Чем длительнее и интенсивнее механическая обработка теста при его замесе, тем больше в нем пузырьков воздуха и тем они мельче. Поэтому соответственно больше и окислительный эффект воздуха, захваченного тестом.

 

Пероксид водорода

Пероксид водорода (Н₂О₂) также является активным окислителем. Возможность использования пероксида водорода для улучшения качества пшеничного хлеба использовалась в ряде работ.

Предлагается даже способ приготовления пшеничного теста с использованием пероксида водорода в качестве не только улучшителя структурно-механических свойств теста, но и единственного разрыхляющего тесто кислородом агента. Однако практического производственного применения пероксид водорода в хлебопечении не нашел.

1.3 Бромат калия и йодат калия (KbrO ₃; KJO ₃)

 В ряде стран практиковалось еще с 30-х годов добавление бромата калия в муку на мельницах. При этом улучшитель в сухом порошкообразном состоянии соответствующим дозатором вносится в поток готовой муки и равномерно в ней распределяется. Однако в большинстве случаев и бромат, и йодат калия вносится в тесто при его приготовлении в виде водного раствора. Дозировки этих улучшителей связаны с сортом (выходом) пшеничной муки, ее хлебопекарными свойствами (в первую очередь с силой муки) и интенсивностью механических воздействий на тесто.

При порционном приготовлении пшеничного теста обычным опарным или безопарным способом бромат калия добавляется в количестве от 0,001 до 0,004%, а йодат калия в количестве от 0,0004 до 0,0008% к массе муки в тесте. Несмотря на столь незначительные размеры добавок этих улучшителей, они при оптимальной дозировке дают резкое увеличение объема хлеба (на 10-40%), повышение пористости и улучшение структуры и свойств мякиша. Мякиш становится более светлым, а корка более румяной. Расплывчатость подовых изделий значительно снижается. Значительно увеличивается дозировка бромата и йодата калия и других улучшителей окислительного действия при применении непрерывно-поточных методов приготовления теста. В этом случае окислители играют роль не только улучшителя структурно-механических свойств теста, но и ускорителя процесса его созревания. При этих способах приготовления теста оптимальная дозировка бромата и йодата калия примерно в 4-5 раз больше указанных выше дозировок.

Многолетнее применение этих повышенных добавок улучшителей окислительного действия не подтвердило опасений в возможности вредного воздействия их на здоровье человека.

Применяя бромат калия при обычных способах приготовления теста вызывают необходимость довольно существенного (на 10-40%) удлинения процесса окончательной расстойки. Без этого не будет достигнут максимальный эффект улучшения качества хлеба.

Можно еще отметить, что улучшающий качество хлеба эффект добавки бромата калия выше у сортов хлеба, в рецептуру которых входит жир и сахар. Максимальный эффект достигается, когда добавка бромата калия совмещается с внесением жира в тесто в виде эмульсии, приготовленной с применением фосфатидного концентрата или другого неионогенного поверхностно-активного вещества.

Бромат калия является относительно медленно действующим (окислителем (что связано с тем, его окислительное действие ускоряется по мере повышения кислотности теста), а йодат калия – относительно быстро действующим окислителем. В связи с этим в качестве улучшителя окислительного действия часто применяют смесь бромата и йодата калия в соотношении 4:1.

Персульфат аммония

Применение добавок персульфатов в качестве улучшителей, вносимых в муку или тесто, было запатентовано еще в 1911 г.

В 20-30 годы в хлебопечении европейских стран находил известное применение в качестве улучшителя персульфат аммония – (NH₄)₂S₂O₈. Этот улучшитель добавляется в тесто обычно в количестве от 0,01 до 0,02% к массе муки. В отличие от бромата и йодата калия персульфат аммония сочетает в себе окислительное действие, улучшающее структурно-механические свойства теста, со способностью несколько стимулировать газообразование в тесте. Последнее связано с тем, что это соединение, как аммонийная соль, является дополнительным источником азотистого питания для дрожжевых клеток, повышающим их бродильную активность в тесте. Добавки персульфата аммония также вызывают увеличение объема хлеба и разрыхленности его мякиша и снижение расплываемости подовых изделий.

 

Аскорбиновая кислота

Аскорбиновая кислота является добавкой в хлеб или другие пищевые продукты, безукоризненной с точки зрения физиологии и гигиены питания.

Аскорбиновая кислота либо вносится в сухом виде в муку на мельницах, либо добавляется при приготовлении теста на хлебозаводах.

Оптимальные дозировки аскорбиновой кислоты, так же как и бромата калия, зависят от сорта (выхода) пшеничной муки, ее силы, способа приготовления теста и интенсивности механической обработки теста, особенно на стадии его замеса и образования.

При обычных способах порционного приготовления теста оптимальные дозировки аскорбиновой кислоты находятся в пределах от 0,001-0,003% для муки в/с и I сорта и до 0,003-0,005% для муки II сорта.

При непрерывно-поточном приготовлении теста с интенсивной механической его обработкой при замесе и образовании оптимум дозировки аскорбиновой кислоты резко увеличивается. Это особенно необходимо, если тесто сразу же после замеса поступает на разделку.

 

Пероксид ацетона

Установлено, что пероксид ацетона является активным окислителем. Добавки пероксида ацетона, обычно лежащие в пределах 0,002-0,004% к массе муки, вызывают и отбеливание муки (в результате действия на красящие пигменты муки) и ускорение ее созревания после помола, улучшение структурно-механических свойств теста и ускорение процесса его созревания.

От добавки пероксида ацетона увеличивается объем хлеба, улучшается разрыхленность и структура мякиша хлеба, становящегося более светлым, и повышается формоустойчивость подовых изделий.