Влияние пав на процессы, происходящие при выпечке и хранении хлеба

Производственной практикой установлено, что введение в тесто ПАВ приводит к получению хлеба не только большего объема, но и с более мягким и легко сжимаемым мякишем. Установлено также, что мякиш такого хлеба медленнее утрачивает «мягкость» при последующем хранении, что является показателем замедления его черствения с добавкой ПАВ дольше сохраняют хрупкую и хрустящую корочку.

Указанные отличия хлеба с добавками ПАВ в значительной степени обусловлены их влиянием на изменения компонентов хлеба в процессе выпечки и последующего хранения.

Относительно лучше изучено влияние ПАВ на крахмал ВТ3 в процессе выпечки и мякиша хлеба при последующем его хранении. В этой области установлено следующее:

1) добавление ПАВ повышает температуру начала клейстеризации крахмала;

2) добавление ПАВ может уменьшать набухание зерен крахмала ВТ3, что может быть связано с повышением температуры начала клейстеризации и меньшей длительностью ее в ходе выпечки;

3) ПАВ могут в тесте адсорбироваться в виде тонких слоев на поверхности зерен крахмала;

4) влияние ПАВ на амилозную и амилопектиновую фракции крахмала ВТ3 в процессе выпечки и последующего хранения хлеба также может играть существенную роль;

5) влияние ПАВ на свойства белка (клейковинного остова) ВТ3 и мякиша хлеба в процессе черствения также играют большую роль.

Добавки ПАВ, влияя на свойства белков клейковины, повышают газоудерживающую способность и в то же время делают свободную влагу теста более трудно испаряемой. При выпечке хлеба это может вызвать замедление образования корки и в результате удлинение периода увеличения объема ВТ3. В сочетании с повышенной газоудерживающей способностью теста это и обусловливает, очевидно, то, что хлеб с добавками ПАВ имеет больший объем, чем контрольный хлеб без этих добавок.

Суммируя изложенное выше о разностороннем влиянии применения добавок ПАВ в процессе приготовления хлеба можно отметить следующее:

1. Применение соответствующих ПАВ может существенно улучшить качество хлеба и хлебных изделий из пшеничной муки (увеличивается объем изделий, улучшается структура пористости мякиша и его структурно-механические свойства – он становится более мягким и нежным на ощупь). Особенно значительное улучшение качества хлеба достигается в случае, если ПАВ применяется в качестве эмульгатора в составе водной эмульсии жира, вносимого в тесто, при одновременной добавке улучшителя окислительного действия (например, бромат калия).

2. Применение ПАВ способствует более длительному сохранению свежести хлеба и хлебных изделий (мякиш хлеба медленнее утрачивает мягкость, а корка дольше сохраняет хрупкость).

3. Добавки соответствующих ПАВ влияют на структурно-механические свойства теста, улучшая его газоудерживающую способность и способность обрабатываться на стадии разделки.

Характер влияния отдельных групп ПАВ на структурно-механические свойства теста и клейковины различен. Анионактивные ПАВ заметно укрепляют клейковину и тесто, а амфотерные и неионогенные их несколько ослабляют. Поэтому при приготовлении теста из муки с короткорвущейся и тем более крошащейся клейковиной целесообразно применение амфотерных или неионогенных ПАВ.

 

5. Модифицированные крахмалы как улучшители качества хлеба

В последние годы в хлебопекарной промышленности для повышения качества хлеба используются жидкокипящие, набухающие, окисленные, фосфатные и другие модифицированные крахмалы. Наиболее широко применяются окисленные крахмалы. Их получают в результате воздействия перманганата калия, перекиси, гипохлорида, йодной кислоты, бромата калия на исходный крахмал. При этом не нарушается молекулярное строение крахмала. После окисления производят нейтрализацию и промывку готового продукта.

При окислении крахмала происходит деструкция полисахарида и окисление его спиртовых и альдегидных групп, появляются карбонильные группы –СО и карбоксильные –СООН, в результате чего повышается реакционная способность крахмала. Окисленные крахмалы имеют повышенную студнеобразующую способность клейстеров, меньшую по сравнению с исходным крахмалом вязкость. Они устойчивы к ретроградации, дают более прозрачные растворы, способствуют улучшению гидрофильных свойств изделий.

Окисленный крахмал усиливает гидратацию клейковины, интенсифицирует окислительно-восстановительные реакции, а следовательно, и процесс созревания теста, повышает реологические свойства теста. Хлеб с модифицированным крахмалом имеет высокий удельный объем, равномерную пористость, эластичный осветленный мякиш с хорошими гидрофильными свойствами, медленнее черствеет. В результате использования сухого вещества модифицированного крахмала и улучшения физических свойств теста, в том числе повышения водопоглотительной способности, сокращается расход муки на выработку хлебобулочных изделий.

Для повышения качества хлеба в нашей стране производится крахмал окисленный для хлебопечения по ТУ 19-85-78. Этот модифицированный крахмал (МДК) получают путем окисления кукурузного крахмала разными реагентами – броматом калия, пермангонатом калия или гипохлоритом кальция. МДК целесообразно использовать при выработке хлеба, хлебобулочных и бараночных изделий из пшеничной, в первую очередь сортовой муки.

Применение МДК повышает гидрофильные свойства муки, улучшает структурно-механические свойства теста, увеличивает объем хлеба и сжимаемость, улучшает цвет мякиша и продлевает период потребительской свежести хлеба.

При выработке хлебных изделий из сортовой пшеничной муки дозировка МДК лежит в пределах от 0,3% до 0,5%.

Производятся и другие виды модифицированного крахмала.

Набухающие крахмалы представляют собой порошкообразный в значительной степени клейстеризованный крахмал. Внесение их в тесто вызывает тот же эффект, что и заварки из части муки, аналогично влияя на свойства теста и процессы, происходящие в нем, а также на качество хлеба и продление периода его свежести. Их применение на хлебопекарном предприятии намного проще и удобнее, чем приготовление заварок.

Применение в хлебопечении продуктов ферментного гидролиза крахмала также может быть одним из способов повышения качества хлеба и замедления его черствения.

 

6. Минеральные добавки

Минеральные добавки применяются в хлебопечении в основном для повышения активности дрожжей. С этой целью в полуфабрикаты вводятся соли, содержащие ионы азота и фосфора – одно-, двух- и трехзамещенные фосфаты, пиро-полифосфаты натрия или калия, аммонийные соли ортофосфорной кислоты и др.

Многофакторную роль выполняют в дрожжевом тесте фосфаты и полифосфаты. Полифосфаты активно расходуются при синтезе белков и РНК в период роста и размножения дрожжевых клеток. В клетках дрожжей и полуфабрикатах полифосфаты участвуют в превращении углеводов. Полифосфаты и смеси фосфатов обладают свойствами эмульгаторов, разрыхлителей, стабилизаторов и активаторов ферментных систем муки, дрожжей и присутствующих в тесте ферментных препаратов. Они повышают водопоглотительную способность муки и формоустойчивость изделий.

Полифосфаты способствуют сохранению свежести крахмалсодержащих продуктов, так как задерживают процесс кристаллизации крахмала. Они взаимодействуют с белками, образуя с ними комплексы, положительно влияют на усвояемость пищевых продуктов.

При использовании фосфорнокислых солей кальция, пирофосфата натрия стабилизируются реологические свойства теста, улучшается структура пористости изделий. Применение фосфатов позволяет улучшить качество пшеничного хлеба из муки, смолотой с примесью проросшего зерна. Особенно эффективно действие фосфатов в присутствии бромата калия и амилолитических ферментных препаратов. При этом отмечается увеличение объема хлеба, улучшение свойств мякиша (устранение его липкости). Следует отметить и функциональную роль кальциевых солей, используемых для активации амилаз муки и ферментных препаратов, пропионатов и ацетонатов для предотвращения плесневения и картофельной болезни хлеба.

 

7. Комплексные улучшители

В последние годы в хлебопекарной промышленности вместо введения отдельных улучшителей распространено применение их комплексных смесей, содержащих в оптимальном соотношении несколько добавок различных природы и принципа действия. Использование таких компонентов позволяет одновременно воздействовать на основные компоненты муки и дополнительного сырья, повысить эффективность каждого компонента за счет синергизма их действия и тем самым снизить расход улучшителей, упростить способы их использования в процессе тестоприготовления.

В большинстве промышленно развитых странах производятся комплексные хлебопекарные улучшители, в состав которых входят ферментные препараты, ПАВ, минеральные соли, компоненты окислительного действия, солод, соевая мука и т.д., добавки диетического и профилактического назначения и др.

Так, разработаны технологии и организовано промышленное производство улучшителей «Амилокс» (6 типов) с ферментным препаратом амилоризином П10х, который хорошо известен многим хлебопекарным предприятиям России и стран СНГ. Он рекомендуется для выработки широкого ассортимента хлеба и булочных изделий из пшеничной муки. Расход улучшителя составляет 0,1-0,8% от массы муки в тесте в зависимости от ее качества, обеспечивают высокий объем и формоустойчивость, эластичный и светлый мякиш, удлиненный срок хранения продукции (до 40 суток).

Ассортимент комплексных улучшителей постоянно расширяется. Так, разработана технология сахарсодержащих продуктов, включающих 50-75% на СВ глюкозы, которые получают непосредственно на хлебопекарном предприятии путем обработки глюкоамилазой вторично перерабатываемого хлеба (черствого, брака), крахмального молока, крахмала-сырца, муки различных сортов и видов. Степень ферментативного гидролиза крахмалсодержащего сырья повышается при использовании глюкоамилазы в сочетании с некоторыми минеральными компонентами, обладающими свойствами эмульгаторов, что позволило разработать состав комплексного улучшителя на основе глюкоамилазы.

Высокоосахаренные (ВФП) являются интенсификаторами брожения, улучшителями качества, вкуса, аромата, структурно-механических свойств мякиша хлеба, а также применяют взамен сахара по рецептуре изделий. разработанные ресурсосберегающие технологии на основе ВФП широко используются на хлебопекарных предприятиях северных районов России.

Для производства хлеба с применением ржаной муки в пекарнях разработан комплексный улучшитель «Полимол» - полифункциональная добавка с кислотосодержащими продуктами, в том числе с лимонной кислотой. Расход «Полимола» составляет 2,0-3,0% от массы муки в тесте ржаного хлеба и 0,3-0,5% для хлеба из пшеничной муки Ii сорта. Разработана и утверждена нормативная документация на хлебобулочные изделия с улучшителем «полимол» для смеси муки ржаной и пшеничной, пшеничной II сорта, с добавлением сухой клейковины и др.

Также известен комплексный улучшитель под торговой маркой Аркади, который широко применяется при производстве пшеничного хлеба.

В состав этого улучшителя входят: бромат калия, сульфат кальция, хлористый аммоний, поваренная соль, однозамещенный фосфат кальция и пшеничная мука (40-60% от общего состава) в качестве наполнителя. В английских препаратах часть пшеничной муки заменяется соевой.

Этот улучшитель играет роль минерального питания для дрожжей, форсирующего их бродильную активность в тесте, и одновременно улучшителя структурно-механических свойств теста (благодаря действию бромата калия и некоторых других компонентов).

Ассортимент хлебобулочных изделий в России отличается большим разнообразием, насчитывается около 800 наименований, и его структура представлена пятью основными группами. Однако в ассортименте хлебобулочных изделий невысок уровень удовлетворения потребности населения в изделиях диетического и профилактического назначения. В настоящее время производится всего лишь 10-20% от требуемых объемов такой продукции, а в отдельных регионах меньше.

Исследования по созданию ассортимента хлебных изделий группы «Здоровье» ведутся по двум направлениям:

- путем моделирования рационального ассортимента хлебной продукции для отдельных регионов с учетом их климатических, демографических, экологических и других особенностей;

- путем разработки разнообразного ассортимента сортов изделий для профилактического и диетического питания.

Создание большой и разнообразной группы массовых хлебобулочных изделий профилактического назначения включает их разработку по следующим приоритетным направлениям:

- для разных возрастных групп;

- с учетом профессионального состава населения, особенно для лиц тяжелых профессий;

- для населения зон экологического неблагополучия с различными видами загрязнения – индустриальным, химическим, радиоактивным и др.

В этом направлении разработаны технологии и рецептуры изделий с пищевыми добавками:

- витаминно-минеральными препаратами (В₁, В₂, В₆, РР, Ca) для лиц тяжелых профессий, например булка шахтерская;

- кальцием, например для детского питания (булочка «Лада» и др.) с целью профилактики кариеса;

- повышенным содержанием пищевых волокон для детей из группы риска по развитию ожирения (булочка «Звездочка»);

- хлебобулочные изделия, содержание кальция в 10-15 раз выше, чем в обычном хлебе, для населения, проживающего в зонах экологического неблагополучия, обеспечивающие защиту организма от воздействия радионуклидов;

- микрокристаллической целлюлозой (хлебцы пшеничные, пермские, булка кемеровская и др.). Изделия содержат в 8-10 раз больше пищевых волокон и рекомендованы больным атеросклерозом, ишемической болезнью, ожирением, а также населению экологически загрязненных территорий. Особое внимание уделено разработке изделий, обогащенных β-каротином (например, булка утренняя и батон с каротином). Регулярное потребление каротина, как известно, повышает сопротивляемость организма человека воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды, в том числе повышенной радиации.

Диетические хлебобулочные изделия в основном отличаются направленно измененным химическим составом, соответствующим потребностям больного организма – с повышенным или пониженным содержанием белков, углеводов, бессолевые, с использованием подсластителей, сухой клейковины, различных крахмалов и т.д.

В рамках проблемы развития ассортимента диетического назначения следует отметить проводимые исследования по использованию подсластителей – пищевых добавок для приготовления хлебобулочных, в том числе сдобных изделий.

Использование подсластителей обусловлено в основном социальными факторами. С точки зрения науки о питании, потребление большого количества сахара населением приводит к избыточной массе тела и различным заболеваниям. Кроме того, сахар противопоказан больным сахарным диабетом.

Учитывая важность социального факторов, проблема создания диетических продуктов питания с использованием подсластителей, обладающих значительно более высокой сладостью по сравнению с сахарозой, приобретает важное значение. Особая роль в этом отводится хлебобулочным изделиям как продуктам, используемым ежедневно и существенно влияющим на здоровье человека.

Так, проведены исследования возможности применения подсластителей – аспартама, СД-100 и СД-450 (на основе сахарина), кристаллозы, отечественного комплексного подсластителя «Свитли – сладость диетическая», представляющего смесь подсластителей: аспартама, натриевой соли сахарина, сукралозы, цикломата в различных сочетаниях и с наполнителями – сахарозой, глюкозой и др.

Из указанных подсластителей предпочтительным является подсластитель «Сладость диетическая».

Изделия с подсластителями практически не уступают по физико-химическим и органолептическим показателям изделиям с сахаром.

Всего разработано и утверждено нормативно-технических документаций на 20 сортов изделий с подсластителями: сдоба троицкая, булки волгоградские, хлебцы сокольнические, батоны диетические и т.д.

Получены положительные результаты взаимозаменяемости подсластителей, например в сдобе троицкой взамен 10% сахара может быть использовано 100 или 50 г «Сладости диетической», в булке волгоградской подсластитель аспартам или «Сладость диетическая».

В настоящее время в ГосНИИХП проводятся работы по повышению эффективности применения подсластителей и расширению ассортимента изделий с их использованием в составе комплексных смесей.